我是嵌入式系统编程的新手。我正在开发使用 8051 芯片组的设备。我在示例程序中注意到，在定义变量时，有时它们使用关键字 xdata。像这样...
静态无符号字符 xdata PatternSize;
而其他时候 xdata 关键字被省略。
我的理解是 xdata 关键字指示编译器将该变量存储在外部、闪存、内存中。
在什么情况下我应该使用 xdata 在外部存储变量？访问这些变量需要更长的时间，对吧？使用 xdata 存储的值在设备硬重置后不会保留，是吗？
另外，我知道 static 关键字意味着该变量将在每次调用它定义的函数时保持不变。 static 和 xdata 必须一起使用吗？
8051架构有3个独立的地址空间，核心RAM使用8位地址，所以最多可以达到256字节，XDATA是16位地址空间（64Kbytes），具有读/写能力，程序空间是16位地址空间具有执行和只读数据能力。由于其较小的地址范围和与内核的紧密耦合，寻址内核 RAM 在代码空间和访问周期方面更有效
最初的 8051 内核具有片上微型 RAM（地址空间为 256 字节，但一些变体在实际内存中只有一半），而 XDATA 指的是片外数据存储器（与程序存储器相反）。然而，大多数现代 8051 架构器件都具有片上 XDATA 和程序存储器。
因此，您可以在性能至关重要时使用核心内存，而将 XDATA 用于较大的内存对象。然而，在大多数情况下，编译器应该为您做出这个决定（查看您的编译器手册，它将详细描述如何分配内存）。指令集使得在核心内存中实现堆栈变得高效，而静态和动态分配的数据通常在 XDATA 中分配更合理。如果编译器有一个 XDATA 关键字，那么它将覆盖编译器的策略，并且应该只在编译器的策略以某种方式失败时使用，因为它会降低代码的可移植性。
[编辑] 另请注意，核心存储器包括一个 32 字节的位寻址区域，位寻址指令使用该区域的 8 位地址直接访问各个位。该区域存在于 256 字节字节可寻址核心内存中，因此位和字节均可寻址[/edit]
xdata 告诉编译器数据存储在外部 RAM 中，因此它必须使用不同的指令来读取和写入该内存而不是内部 RAM。
访问外部数据确实需要更长的时间。我通常将中断变量放在内部 RAM 中，将大多数大型数组放在外部 RAM 中。
至于硬重置（不是电源循环）后外部 RAM 的状态：这取决于硬件设置。复位线是否连接到外部芯片？还有一些芯片在 CPU 芯片中带有 XDATA。再读一遍。一些芯片有一个 8051 CPU 和一些在 IC 内的 XDATA。
static 和 xdata 不重叠。静态告诉编译器如何分配变量（在堆栈或内存位置）。Xdata 告诉编译器如何获取该变量。静态还可以将该变量的名称空间限制为该文件。您可以有一个仅对函数本地的 xdata 静态变量，也可以有一个对函数本地但使用内部 RAM 的静态变量。
还没有提到的重要一点是，由于使用不同的指令访问不同的内存区域，因此硬件没有统一的“指针”概念。任何已知位于 DATA/IDATA 空间中的地址都可以用一个单字节指针唯一标识；同样，任何已知位于 PDATA 空间中的地址。任何已知在 CODE 空间中的地址都可以用一个两字节的指针来标识；同样，任何已知位于 XDATA 空间中的地址。但是，在许多情况下，例程如memcpy不会事先知道传入的指针应该使用哪个内存空间。为了适应这种情况，8x51 编译器通常使用三字节指针类型，可用于访问任何内存空间中的内容（一个字节选择应与指针一起使用的指令类型，其他字节保存值）。像这样的指针声明：
char *ptr;
将定义一个可以指向任何内存空间的三字节指针。将声明更改为
char xdata *data ptr;
将定义一个存储在 DATA 空间中的两字节指针，但它只能指向 XDATA 空间中的东西。同样地
char data * data ptr;
将定义一个存储在 DATA 空间中的两字节指针，但它只能指向 DATA 和 IDATA 空间中的东西。使用指向已知数据空间的指针的代码将比使用“通用”三字节指针的代码快得多（可能快十倍）。
8051 具有 128 字节范围的暂存器“伪寄存器”，（大多数）编译器将其用作声明变量的默认值。但显然这个区域非常小，你也希望能够将变量放在 16 位内存地址空间中。这就是 xdata（即“外部数据”）说明符的用途。显然，将什么放在哪里取决于数据是什么以及您打算如何使用它。
基本上，我认为这是一个错误的问题。在学习如何使用 C 编译器的 8051 特定功能之前，您需要先了解您的 CPU 架构。
如何以及何时使用 xData 内存区域取决于系统架构。一些系统可能在此地址有 RAM，而其他系统可能有 ROM 或闪存。在任何一种情况下，访问都将比访问内部 RAM、ROM 或闪存慢。
一般来说，大项目、常量项目和较少使用的项目应该进入 xData。关于 xData 中的内容没有标准规则，因为它取决于架构。