c语言嵌入式系统编程修炼

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1、C语言嵌入式系统编程修炼[整理]C语言嵌入式系统编程修炼数据指针  在嵌入式系统的编程中,常常要求在特定的内存单元读写内容,汇编有对应的MOV指令,而除C/C++以外的其它编程语言基本没有直接访问绝对地址的能力。在嵌入式系统的实际调试中,多借助C语言指针所具有的对绝对地址单元内容的读写能力。以指针直接操作内存多发生在如下几种情况:  (1)某I/O芯片被定位在CPU的存储空间而非I/O空间,而且寄存器对应于某特定地址;  (2)两个CPU之间以双端口RAM通信,CPU需要在双端口RAM的特定单元(称为mailbox)书写内容以在对方CPU产生中断;  (3)读取在ROM或F

2、LASH的特定单元所烧录的汉字和英文字模。  譬如:  unsignedchar*p=(unsignedchar*)0xF000FF00;*p=11;     以上程序的意义为在绝对地址0xF0000+0xFF00(80186使用16位段地址和16位偏移地址)写入11。  在使用绝对地址指针时,要注意指针自增自减操作的结果取决于指针指向的数据类别。上例中p++后的结果是p=0xF000FF01,若p指向int,即:  int*p=(int*)0xF000FF00;     p++(或++p)的结果等同于:p=p+sizeof(int),而p-(或-p)的结果是p=p-siz

3、eof(int)。  同理,若执行:  longint*p=(longint*)0xF000FF00;     则p++(或++p)的结果等同于:p=p+sizeof(longint),而p-(或-p)的结果是p=p-sizeof(longint)。  记住:CPU以字节为单位编址,而C语言指针以指向的数据类型长度作自增和自减。理解这一点对于以指针直接操作内存是相当重要的。  函数指针  首先要理解以下三个问题:  (1)C语言中函数名直接对应于函数生成的指令代码在内存中的地址,因此函数名可以直接赋给指向函数的指针;  (2)调用函数实际上等同于"调转指令+参数传递处理+回

4、归位置入栈",本质上最核心的操作是将函数生成的目标代码的首地址赋给CPU的PC寄存器;   (3)因为函数调用的本质是跳转到某一个地址单元的code去执行,所以可以"调用"一个根本就不存在的函数实体,晕?请往下看:  请拿出你可以获得的任何一本大学《微型计算机原理》教材,书中讲到,186CPU启动后跳转至绝对地址0xFFFF0(对应C语言指针是0xF000FFF0,0xF000为段地址,0xFFF0为段内偏移)执行,请看下面的代码:  typedefvoid(*lpFunction)();/*定义一个无参数、无返回类型的*//*函数指针类型*/lpFunctionlpRes

5、et=(lpFunction)0xF000FFF0;/*定义一个函数指针,指向*//*CPU启动后所执行第一条指令的位置*/lpReset();/*调用函数*/     在以上的程序中,我们根本没有看到任何一个函数实体,但是我们却执行了这样的函数调用:lpReset(),它实际上起到了"软重启"的作用,跳转到CPU启动后第一条要执行的指令的位置。  记住:函数无它,唯指令集合耳;你可以调用一个没有函数体的函数,本质上只是换一个地址开始执行指令!  数组vs.动态申请  在嵌入式系统中动态内存申请存在比一般系统编程时更严格的要求,这是因为嵌入式系统的内存空间往往是十分有限的,

6、不经意的内存泄露会很快导致系统的崩溃。  所以一定要保证你的malloc和free成对出现,如果你写出这样的一段程序:  char*function(void){ char*p; p=(char*)malloc(…); if(p==NULL)  …;  …/*一系列针对p的操作*/ returnp;}     在某处调用function(),用完function中动态申请的内存后将其free,如下:  char*q=function();…free(q);     上述代码明显是不合理的,因为违反了malloc和free成对出现的原则,即"谁申请,就由谁释放"原则。不满足这

7、个原则,会导致代码的耦合度增大,因为用户在调用function函数时需要知道其内部细节!  正确的做法是在调用处申请内存,并传入function函数,如下:  char*p=malloc(…);if(p==NULL)…;function(p);…free(p);p=NULL;     而函数function则接收参数p,如下:  voidfunction(char*p){ …/*一系列针对p的操作*/}     基本上,动态申请内存方式可以用较大的数组替换。对于编程新手,笔者推荐你尽量采用数组!嵌入式系统可以以博大

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