GCC中--print-memory-usage参数的工作机制及内存区域占用拆解

一、工作原理 #

--print-memory-usage本质是链接器ld的参数（GCC需通过-Wl,--print-memory-usage格式传递给链接器），核心作用是在链接完成后输出目标文件的内存占用统计结果。

• 链接过程中，ld会依据链接脚本的定义，将编译生成的各个段（如.text、.data、.bss等）分配到指定的物理内存区域；
• 启用该参数后，ld会在内存分配流程结束后，遍历自身维护的「内存区域-段」映射关系表，统计每个区域的总大小、已用空间（所有映射到该区域的段大小之和）、剩余空间；
• 最后将这些统计数据格式化输出，帮助开发者快速掌握固件或可执行文件的内存使用概况。

二、对链接脚本内存区域的拆解方式 #

链接脚本通过MEMORY块定义系统的物理内存区域，再通过SECTIONS指令将具体段映射到这些区域，--print-memory-usage的统计完全基于这两部分的定义逻辑：

1. 链接脚本的内存定义基础
   典型的内存区域定义示例：

   MEMORY
   {
     FLASH (rx) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 128K
     RAM (rwx) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 20K
   }
   

   这里定义了两个内存区域：支持读、执行的FLASH（起始地址0x08000000，大小128KB），以及支持读、写、执行的RAM（起始地址0x20000000，大小20KB）。

2. 段到内存区域的映射规则
   链接脚本的SECTIONS部分会指定各个段的归属，示例如下：

   SECTIONS
   {
     .text : { *(.text) } > FLASH
     .rodata : { *(.rodata) } > FLASH
     .data : { *(.data) } > RAM AT> FLASH
     .bss : { *(.bss) } > RAM
   }
   

   这段脚本将代码段.text、只读数据段.rodata分配到FLASH，初始化全局变量段.data、未初始化全局变量段.bss分配到RAM。

3. 统计拆解的具体逻辑
   当使用--print-memory-usage时，ld会执行以下操作：

   • 逐个遍历MEMORY块中定义的每个内存区域；
   • 对每个区域，累加所有映射到它的段的大小，得到该区域的已用空间；
   • 用区域总大小减去已用空间，计算出剩余空间；
   • 最终输出类似如下的统计结果（不同版本ld格式可能略有差异）：

     Memory region         Used Size  Region Size  %age Used
     FLASH:                12345 B       128 KB     9.38%
     RAM:                   6789 B        20 KB    33.19%
     

   • 若需要更细致的段级拆解，可配合-M参数生成内存映射文件，文件中会列出每个段在对应内存区域的具体大小和地址范围。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者sahil patidar