keil 下 malloc的使用

  一直以来，我在写arm程序的时候，都是避免使用malloc函数。这一次要用yaffs文件系统，没有办法只好研究一下malloc函数。
   要用malloc函数需要指定堆栈的位置和大小，我的硬件环境中有SDRAM，所以我想让malloc函数在sdram中分配空间，首先要指定堆栈的开始地址。在keil中打开系统的sct文件,在我硬件环境中时Emc_Yaffs.sct,其内容如下：

LR_IROM1 0x00000000 0x00080000  {    ; load region size_region
  ER_IROM1 0x00000000 0x00080000  {  ; load address = execution address
   *.o (RESET, +First)
   *(InRoot$$Sections)
   .ANY (+RO)
  }
  RW_IRAM1 0x10000000 0x00010000  {  ; RW data
   .ANY (+RW +ZI)
  }
  RW_IRAM2 0x20004000 0x00004000  {
   .ANY (+RW +ZI)
  }
}
ARM_LIB_HEAP 0xA0000000 0x200000 { ; 
  RW_HEAP 0xA0000000 0x200000  {
   .ANY (HEAP)
  }                                            
}

在文件的最后部分，ARM_LIB_HEAP 0xA0000000 0x200000  {  //指定堆栈区的大小
            RW_HEAP 0xA0000000 0x200000 {   
                .ANY(HEAP)
            }
}  指定了堆栈区的大小，其中0xA0000000 是堆栈的开始地址，0x200000 指定了堆栈区的最大范围。

通过修改这部分的的内容可以变更堆栈的开始地址。

之后就是在启动文件中 变更堆栈大小的定义。使其在刚才指定的大小之内。

startup_stm32f4xx.s 中设定了 Heap_Size EQU 0x00000200大小

__user_initial_stackheap
                 LDR     R0, =  Heap_Mem
                 LDR     R1, =(Stack_Mem + Stack_Size)
                 LDR     R2, = (Heap_Mem +  Heap_Size)
                 LDR     R3, = Stack_Mem
                 BX      LR
                 ALIGN
                 ENDIF

                 END

__user_initial_stackheap 会给 C库使用malloc

__user_initial_stackheap 库函数用法
__user_initial_stackheap返回初始化堆和栈的位置。
RVCT V2.X及其更早的版本中__user_initial_stackheap默认使用的是符号|Image$$ZI$$Limit|的值。当使用分散
加载文件的时候这个符号不会产生。如果你使用分散加载文件，那么你需要重新执行__user_initial_stackheap
函数，不然链接会失败。

在RVCT V3.X中__user_initial_stackheap的功能得到了加强，即使你使用分散加载文件也不需要你重新执行
__user_initial_stackheap函数。函数会根据你的分散加载文件的描述选择正确的功能函数段。

注意：如果你重新执行__user_initial_stackheap函数，这将忽略所有的库函数的执行。这就使得存在的应用程序不
需要修改。
语法：
        __valu_in_regs    struct __initial_stackheap    __user_initial_stackheap(unsinged R0,
                                                                                 unsigned SP,
                                                                                 unsgined R2)

用法：
        __user_initial_stackheap 返回这些值：
                1. 堆基址（heap base）                          ---> RO
                2. 栈基址（stack base,一般为栈的最高地址）      ---> R1
                3. 堆顶（heap limit）                           ---> R2
                4. 栈顶（stack limit）                          ---> R3

        如果这个函数被重新执行，那么必须满足以下条件：
                1. 栈的使用不能超过88字节。
                2. R12(ip)不能被破坏。
                3. 堆要以8字节方式对齐（ALIGN = 3）。

        默认的一段模式中R2,R3将被忽略，R0,R1间的存储空间将全部用来作为堆空间。
        如果使用二段模式那么堆和栈的空间将分别受R2，R3的限制。

        在rt_misc.h中__user_initial_stackheap的定义是这样的：
        struct __initial_stackheap {
            unsigned heap_base, stack_base, heap_limit, stack_limit
        }

        注意：
                由于满递减堆栈的原因，stack_base的值比栈的最高地址要高出1个栈容量。


返回：
        R0,R1,R2,R3中的返回值是由你使用的一段存储模式还是二段存储模式决定。
                1. 一段模式中R1比R0大。R2和R3被忽略了。
                2. 二段模式中R0和R2用来初始化堆，R1和R3用来初始化栈。R2 >= R0, R3 < R1

                ┏━━━┳━━━┓<----- R1 ----->┏━━━┳━━━┓<--- HIGH ADDR
                ┃      ↑      ┃    stack_base  ┃      │      ┃
                ┃      │      ┃                ┃      │      ┃
                ┃      │      ┃                ┃    stacks    ┃
                ┃      │      ┃                ┃      │      ┃
                ┃      │      ┃                ┃      ↓      ┃
                ┃      │      ┃       R3 ----->┃      ┻      ┃
                ┃      ↑      ┃                ┃              ┃
                ┃      │      ┃                ┃              ┃
                ┃      │      ┃                ┃              ┃
                ┃      │      ┃       R2 ----->┃      ┳      ┃
                ┃      │      ┃                ┃      ↑      ┃
                ┃      │      ┃                ┃      │      ┃
                ┃      │      ┃                ┃      │      ┃
                ┃    heaps     ┃                ┃     heaps    ┃
                ┃      │      ┃                ┃      │      ┃
                ┃      │      ┃                ┃      │      ┃
                ┃      │      ┃                ┃      │      ┃
                ┗━━━┻━━━┛<----- R0 ----->┗━━━┻━━━┛<--- LOW ADDR

             _use_one_memory_region             _use_two_memory_region


        使用分散加载文件：
                默认情况下__user_initial_stackhep()使用的是符号|Image$$ZI$$limit|的值。这个符号在用户使
                用分散加载文件时不会产生。然而，C库提供了比较折中的方法：利用分散加载文件中的一些信息来
                执行这个函数。

        注意：
        如果你重新执行__user_initial_stackhep()函数，那么其他的库的执行将被忽略。

        选择使用一段存储模式：
                定义一段特殊的执行域在你的分散加载文件中。使用这种符号：ARM_LIB_STACKHEAP，并使用EMPTY
                属性。
                这样库管理器就选择了一个把这个域当作堆和栈合并在一起的__user_initial_stackhep()函数。在
                这个函数中使用了Image$$ARM_LIB_STACKHEAP$$Base和Image$$ARM_LIB_STACKHEAP$$ZI$$Limit符号
                。
        选择使用二段存储模式：
                定义两个特殊的执行域再你的分散加载文件中。使用这两种符号：ARM_LIB_STACK, ARM_LIB_HEAP。
                并且两个段都要使用EMPTY属性。
                这样库管理器就会选择使用符号：Image$$ARM_LIB_HEAP$$Base、
                                              Image$$ARM_LIB_STACK$$ZI$$ZI$$limit、
                                              Image$$ARM_LIB_STACK$$Base
                                              Image$$ARM_LIB_STACK$$ZI$$Limit
                的__user_initial_stackhep()函数。

        例子：
                FLASH_LOAD 0x0000 0x00200000
                {
                        VECTORS +0 0x400
                        {
                                * (:gdef:__vectab_stack_and_reset, +FIRST)
                                ; 其他域可以放在这里
                        }

                        ;; 最高256 异常深度 (256*4bytes == 1024 == 0x400)
                        CODE 0x400 FIXED
                        {
                                * (+RO)
                        }

                        DATA 0x20000000 0x00200000
                        {
                                * (+RW, +ZI)
                        }

                        ;; 堆开始于 1MB ，向高地址生长
                        ARM_LIB_HEAP 0x20100000 EMPTY 0x100000-0x8000
                        {
                        }

                        ;; 堆安排在 2MB RAM的最高地址处
                        ;; 向低地址生长，空间为32KB
                        ARM_LIB_STACK 0x20200000 EMPTY - 0x8000
                        {
                        }
                }

; *************************************************************

; *** Scatter-Loading Description File generated by uVision ***

; *************************************************************

LR_ROM1 0x30000000 0x01000000  {    ; load region size_region

  ER_ROM1 0x30000000 0x01000000  {  ; load address = execution address

   *.o (RESET, +First)

   *(InRoot$$Sections)

   .ANY (+RO)

  }

  RW_RAM1 0x31000000 0x01000000  {  ; RW data

   .ANY (+RW +ZI)

  }

  RW_IRAM1 0x40000000 0x00001000  {

   .ANY (+RW +ZI)

  }

  ARM_LIB_HEAP 0x30200000 EMPTY 0x100000-0x8000

  {

  }

  ARM_LIB-STACK 0x30300000 EMPTY -0x8000

  {

  }

}