map檔案就是所有relocatable檔案經過連結器統一連結後生成的記錄連結資訊的檔案，map檔案裡可以查到所有symbol在存儲器中具體配置設定位址
大家好，我是痞子衡，是正經搞技術的痞子。今天痞子衡給大家講的是嵌入式開發裡的map檔案。
第四節課裡，痞子衡給大家介紹了第一種output檔案-relocatable檔案，本文繼續給大家講project生成的第二種output檔案-map檔案，map檔案記錄了很多重要的資訊，這對于後續調試有很大幫助。
檔案關系：連結檔案(.icf) + 工程檔案(.ewp) + 可重定向檔案(.o/.a) -> 映射檔案(.map)
痞子衡在第四節課可重定向檔案(.o/.a)裡分析object檔案裡的symbol list時講到由于object檔案并沒有經過連結，是以所有symbol位址資訊是無效的（待配置設定的），而map檔案就是所有relocatable檔案經過連結器統一連結後生成的記錄連結資訊的檔案，map檔案裡可以查到所有symbol在存儲器中具體配置設定位址。話不多說，讓我們直接開啟map檔案分析之旅，以第三節課工程檔案(.ewp)裡demo工程為例。
在IAR軟體選項設定options->Linker->List裡選中Generate linker map file，編譯連結demo工程可在D:\myProject\bsp\builds\demo\Release\List路徑下得到demo.map檔案。讓我們從頭到尾逐一分析裡面内容：
map檔案裡第一部分資訊記錄的是工程檔案相關資訊，包括工程使用的軟體版本，工程編譯時間，工程檔案目錄，工程檔案生成檔案資訊。
map檔案裡第二部分資訊記錄的是工程系統庫使用情況，由于task.c裡調用了malloc()、free()等HEAP相關操作的API，是以自然我們在編譯連結工程時會使用到HEAP相關系統庫，這裡告訴我們用的是DLib裡的DLMalloc，而DLMalloc有很多種不同的HEAP實作政策，我們可在options->General Options->Library Option 2->Heap selection指定具體政策，由于demo工程選的是Automatic，也就是讓IDE自動選擇，這裡告訴我們最終用的政策是advanced heap。
從map檔案第三部分開始，就進入非常有用的資訊環節了。第一個重要資訊就是section放置資訊。我們在第四節課可重定向檔案(.o/.a)裡分析過單個relocatable檔案task.o，task.o裡各個基本section都有，但是都并沒有配置設定有效位址，而這裡列出了所有relocatable檔案統一存儲和位址配置設定資訊，從這裡我們可以看到，連結器在整合各section的時候，都是以object檔案為機關的，這意味着同一個object檔案裡的同一個section裡的對象（變量/函數）在存儲空間裡的位置也是靠在一起的。
另外一個有意思的資訊是在第二節課連結檔案(.icf)裡，我們一共有四句block放置語句，在這裡section也被分成了四個block：A0,P1,P2,P3。IDE給每個block重命名了，這些重命名的資訊将會在第六節課可執行檔案(.out/.elf)裡被提到。
map檔案第四部分列出了經由系統初始化的表，這裡隻有bss段（即代碼中所有僅定義但沒有賦初值的全局變量），由于SRAM中資料存有一定不确定性，是以系統必須要在啟動時将bss段内所有資料全部清零，以保證程式能正常運作。
map檔案第五部分會列出各object檔案所占存儲資源具體資訊，有了這部分資訊，我們便知道工程具體是哪個object檔案（功能子產品）占用資源最多，如果有代碼size方面優化的需求，可以選擇占用資源較多的object檔案裡的代碼進行針對性地優化。
map檔案第六部分記錄的是各object檔案裡的具體對象（變量，函數等）在存儲空間裡的具體配置設定，這裡的資訊對于調試來說非常重要。平時調試時我們除了單步執行、打斷點之外，還會配合看記憶體的實時情況，有時候因為編譯器優化的原因，從代碼角度看不出邏輯問題（比如我們給變量s_variable0指派為1），但是記憶體裡（0x10002014）卻并沒有被更新為1，這時候工程肯定是有問題的，定位到了具體問題，然後我們再考慮解決問題的方法。
map檔案第七部分會給出整個工程占用存儲資源情況的總結，這裡我們可以看到工程占用ROM資源6780bytes，RAM資源9760bytes，是以我們在選擇晶片時必須保證ROM(FLASH),RAM要大于工程所需。
痞子衡在第二節課連結檔案(.icf)裡的講過section的概念，并且列出了IAR系統裡預設的各section的含義。經過上面對map檔案的分析，現在讓我們直接用demo工程裡的main.c和task.c源檔案來執行個體分析section：
Section
Description
Region
Object
.bss
未賦初值的全局/靜态變量
RAM(0x10002014 - 0x1000221b)
s_variable0 (0x10002014 - 0x10002017)
s_array[16] (0x10002018 - 0x10002027)
CSTACK
棧：函數調用傳回位址、函數傳遞實參、局部變量
RAM(0x10000000 - 0x10001fff)
normal_task/ram_task/heap_task位址、l_variable、*heap
.data
賦初值的全局/靜态變量
RAM(0x10002010 - 0x10002013)
s_variable2
.data_init
賦初值的全局/靜态變量的初值
ROM(0x00001a18 - 0x00001a1b)
0x5a(s_variable2)
HEAP
堆：動态記憶體配置設定
RAM(0x10002220 - 0x1000261f)
*heap = (uint8_t *)malloc(16 * sizeof(uint8_t))
.intvec
中斷向量表
ROM(0x00000000 - 0x0000003f)
startup_MKL25Z4.s裡DCD指定的ISR表
.noinit
指明不初始化的全局/靜态變量
RAM(0x1000221c - 0x1000221f)
n_variable1
.rodata
常量
ROM(0x00000098 - 0x0000009b)
s_constant
.text
ROM中執行的函數代碼
ROM(0x000000ac - 0x00001a07)
main函數體 (0x000000ad - 0x000000cc)
normal_task函數體 (0x000000cd - 0x000000da)
heap_task函數體 (0x000000db - 0x00000116)
.textrw
RAM中執行的函數代碼
RAM(0x10002000 - 0x1000200f)
ram_task函數體
.textrw_init
RAM中執行的函數代碼的資料
ROM(0x00001a08 - 0x00001a17)
至此，嵌入式開發裡的map檔案痞子衡便介紹完畢了，掌聲在哪裡~~~
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衡傑(痞子衡)，目前就職于恩智浦MCU系統部門，擔任嵌入式系統應用工程師。
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