微控制器的執行需要執行程式，同時硬體也是必不可少的，二者缺一不可。大家都知道微控制器的執行需要執行寫好的程式，但是微控制器的指令資料都被寫在了**?在哪讀取指令?
讓我們從最開始的環節講起。在微控制器上電的瞬間，mcu的程式指標pc會被初始化為上電復位時的位址，從哪個位址處讀取將要執行的指令，由此程式在mcu上開始執行(當然在呼叫程式的main之前，還有一系列其他的的初始化要做，如堆疊的初始化，不過這些很少回去修改)。pc在上電時，和mcu差不多，不過讀取的是bios，有它完成了很多初始化操作，最後，呼叫系統的初始化函式，將控制權交給了作業系統，於是我們看到了windows、linux系統啟動了。
如果將作業系統看作是在處理器上奔跑的乙個大裸機程式(就是直接在硬體上跑的程式，因為作業系統就是直接跑在cpu上的，這樣看待是可以的，不過這個裸機程式功能很多，很強大)，那麼作業系統的啟動很像mcu程式的啟動。前者有乙個很大的初始化程式完成很複雜的初始化，後者有一段不長的彙編**完成一些簡單的初始化。這一點看，它們在流程上是很相似的。
如果是系統上的程式啟動呢?它們是由系統來決定的。linux上在shell下輸入./p後，首先檢查是否是乙個內建的shell命令;如果不是，則shell假設它是乙個可執行檔案(linux上一般是elf格式)，然後呼叫一些相關的函式，將在硬碟上的p檔案的內容拷貝到記憶體(ddr ram)中，並建立乙個它的執行環境(當然這裡邊還有記憶體對映，虛擬記憶體，連線與載入，等一些其他東西)，準備執行。
由以上可知，微控制器上的程式和平時在系統上執行的程式相比，在啟動時差異是很大的(如果將程式呼叫main以前的動作，都抽象為初始化的話，程式的啟動可以簡化為：建立執行環境+呼叫main函式，這樣程式的執行差異是不大的)。因為微控制器上跑的程式(裸機程式)，是和作業系統一樣跑在硬體上的，它們屬於乙個層次的。過去之所以沒有區分出微控制器上的程式和pc機上的程式的一些差異，就是沒有弄明白這一點。
由此，以前的一些疑惑也就解開了。為什麼在微控制器上的程式不怎麼使用malloc，而pc上經常使用?因為微控制器上沒有已經寫好的記憶體管理演算法**，而在pc上作業系統裡執行的程式，libc已經把這些都做了，只需要呼叫就可以了。如果在微控制器上想用動態記憶體，也可以，但是這些**要自己去實現，並定義乙個相應的malloc，有時候一些公司會提供一些庫函式可能會實現malloc，但是因為微控制器上ram記憶體十分有限，如果不知道它的執行方式，估計會很危險。同樣，因為在pc的系統上執行的程式與邏機程式的不同，裸機程式不會有動態鏈結，有的只是靜態鏈結。
關於程式在執行時，從**讀取指令，**讀取資料，也曾因為沒有弄清楚系統上的程式和裸機程式之間的區別，而疑惑了很久。雖然在《微型計算機原理》課上知道程式執行時，從記憶體中讀取指令和資料進行執行和回寫。但是微控制器上只有幾k的ram，而flash一般有幾十k甚至1m，這個時候指令和資料都在記憶體中嗎(這裡指的記憶體僅指ram，因為pc上我們常說的記憶體就是ddr ram memory，先入為主以至於認為微控制器上也是這樣，還沒有明白其實ram和flash都是記憶體)?
執行時，再將它們拷貝到速度更快的sram中，以得到更快的執行速度。而對於，微控制器而言工作頻率也就幾m或者幾十m，從flash中與從ram中讀的差異可能並不明顯，不會成為程式執行的瓶頸(而對於pc而言，flash的速度太慢，ddrram的速度也是很慢，即使是sram也是慢了不少，於是再提高工作頻率也提高不了程式的執行速度，所以現在cpu工作頻率最快是在2003左右。乙個瓶頸出現了。為了提高cpu的使用率，換個角度想一下，既然不能減少一段程式的執行時間，就在同樣的時間執行更多的程式，乙個核執行一段程式，兩個核就可以執行兩段程式，於是多核cpu成為了現在的主流)。
所以裸機程式指令就在flash(flash memory)中存放，而資料就放在了ram中(flash的寫入次數有限制，同時它的速度和ram還是差很多)。更廣泛說，在微控制器上ram存放data段、bss段、堆疊段;rom(eprom、eeprom、flash等非易失性儲存裝置)存放**，唯讀資料段。本質上說，這和pc上程式都在ram中存放是一樣的，pc 上是作業系統規定了可讀與可寫，而微控制器上是依靠不同的儲存裝置區分了可讀與可寫。當然現在的flash是可讀寫的，如果flash沒有寫入次數限制，速度又可以和ram相差不多，微控制器上是不是只要flash就可以了呢(直接相當於pc上的ddrram)?這樣成本也會比乙個ram，乙個flash低，更節省成本，對於生產商更划算。
對於微控制器的程式執行時指令和資料的存放與讀取，理解如下：
對微控制器程式設計後，程式的**段、data段、bss段、rodata段等都存放在flash中。當微控制器上電後，初始化彙編**將data段、bss段、複製到ram中，並建立好堆疊，開始呼叫程式的main函式。以後，便有了程式儲存器，和資料儲存器之分，執行時從flash(即指令儲存器，**儲存器)中讀取指令 ，從ram中讀取與寫入資料。ram存在的意義就在於速度更快。
無論是微控制器也好，pc也罷，存在的儲存器金字塔都是一致的，速度的因素，成本的限制導致了一級級更快的儲存器的更快速度與更高的成本。應該說，對於它們的理解，就是儲存器金字塔的理解。
微控制器中段程式 微控制器程式的存放
1 對於燒錄在微控制器裡面的程式，程式的 段，data段，bss段，rodata段等都存放在微控制器的flash中。當微控制器上電後，初始化彙編 將data段，bss段，複製到微控制器的ram中，並建立好堆疊，開始呼叫程式的main函式。以後，便有了程式儲存器和資料儲存器之分，程式執行時從flash...
微控制器中段程式 微控制器中乙個程式的執行過程
微控制器中乙個程式的執行過程 微控制器中乙個程式的執行過程分為取指令，分析指令和執行指令幾個步 驟。取指令的任務是 根據程式計數器 pc中的值從程式儲存器讀出現行指 令，送到指令暫存器。分析指令階段的任務是 將指令暫存器中的指令操作碼取出後進行解碼，分析其指令性質。如指令要求運算元，則尋找運算元位址...
微控制器中段程式 微控制器中乙個程式的執行過程詳解
微控制器中乙個程式的執行過程分為取指令，分析指令和執行指令幾個步驟。取指令的任務是 根據程式計數器pc中的值從程式儲存器讀出現行指令，送到指令暫存器。分析指令階段的任務是 將指令暫存器中的指令操作碼取出後進行解碼，分析其指令性質。如指令要求運算元，則尋找運算元位址。計算機執行程式的過程實際上就是逐條...