C语言嵌入式系统编程修炼之三内存操作

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1、C语言嵌入式系统编程修炼之三:内存操作数据指针　　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FLASH的

2、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0xF000+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-sizeof(int)。　

3、　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＋回归位置入栈"，本质

4、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*/lpFunctionlpReset=(lpFu

5、nction)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，不经意的内存泄

6、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。不满足这个原则，会导致代码的耦合度

7、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的胸襟接收瑕疵，而无法"海纳"错误。毕竟，以最笨的方式苦练神功的郭靖胜过机智聪明却范政治错误走