嵌入式系統編程之內存操作學習

1.數據指針
　　在嵌入式系統的編程中，常常要求在特定的內存單元讀寫內容，匯編有對應的MOV指令，而除C/C++以外的其它編程語言基本沒有直接訪問絕對地址的能力。在嵌入式系統的實際調試中，多借助C語言指針所具有的對絕對地址單元內容的讀寫能力。以指針直接操作內存多發生在如下幾種情況：
　　(1)   某I/O芯片被定位在CPU的存儲空間而非I/O空間，而且寄存器對應于某特定地址；
　　(2)   兩個CPU之間以雙端口RAM通信，CPU需要在雙端口RAM的特定單元（稱為mail box）書寫內容以在對方CPU產生中斷；
　　(3)   讀取在ROM或FLASH的特定單元所燒錄的漢字和英文字模。
　　譬如：
　　unsigned char *p = (unsigned char *)0xF000FF00;
　　*p=11;
　　以上程序的意義為在絕對地址0xF0000+0xFF00(80186使用16位段地址和16位偏移地址)寫入11。
　　在使用絕對地址指針時，要注意指針自增自減操作的結果取決于指針指向的數據類別。上例中p++后的結果是p= 0xF000FF01，若p指向int，即：
　　int *p = (int *)0xF000FF00;
　　p++(或++p)的結果等同于：p = p+sizeof(int)，而p—(或—p)的結果是p = p-sizeof(int)。
　　同理，若執行：
　　long int *p = (long int *)0xF000FF00;
　　則p++(或++p)的結果等同于：p = p+sizeof(long int) ，而p—(或—p)的結果是p = p-sizeof(long int)。
　　記住：CPU以字節為單位編址，而C語言指針以指向的數據類型長度作自增和自減。理解這一點對于以指針直接操作內存是相當重要的。
　　2.函數指針
　　首先要理解以下三個問題：
　　（1）C語言中函數名直接對應于函數生成的指令代碼在內存中的地址，因此函數名可以直接賦給指向函數的指針；
　　（2）調用函數實際上等同于“調轉指令＋參數傳遞處理＋回歸位置入棧”，本質上最核心的操作是將函數生成的目標代碼的首地址賦給CPU的PC寄存器；
　　（3）因為函數調用的本質是跳轉到某一個地址單元的code去執行，所以可以“調用”一個根本就不存在的函數實體，暈？請往下看：
　　請拿出你可以獲得的任何一本大學《微型計算機原理》教材，書中講到，186 CPU啟動后跳轉至絕對地址0xFFFF0（對應C語言指針是0xF000FFF0，0xF000為段地址，0xFFF0為段內偏移）執行，請看下面的代碼：
　　typedef  void  (*lpFunction) ( );    /* 定義一個無參數、無返回類型的 */
　　/* 函數指針類型 */
　　lpFunction lpReset =(lpFunction)0xF000FFF0;    /* 定義一個函數指針，指向*/
　　/* CPU啟動后所執行第一條指令的位置 */
　　lpReset();                           /* 調用函數 */
　　在以上的程序中，我們根本沒有看到任何一個函數實體，但是我們卻執行了這樣的函數調用：lpReset()，它實際上起到了“軟重啟”的作用，跳轉到CPU啟動后第一條要執行的指令的位置。
　　記住：函數無它，唯指令集合耳；你可以調用一個沒有函數體的函數，本質上只是換一個地址開始執行指令！
　　3.數組vs.動態申請
　　在嵌入式系統中動態內存申請存在比一般系統編程時更嚴格的要求，這是因為嵌入式系統的內存空間往往是十分有限的，不經意的內存泄露會很快導致系統的崩潰。
　　所以一定要保證你的malloc和free成對出現，如果你寫出這樣的一段程序：
　　char * function(void)
　　{
　　char *p;
　　p = (char *)malloc(…);
　　if(p==NULL)
　　…;
　　…                         /* 一系列針對p的操作 */
　　return p;
　　}