当有多个内存块时,MDK 优先使用空间更大的内存。
使用 sct 文件来进行内存管理:
编程要点:
1 取消勾选Use Memory Layout from Target Dialog,然后直接点击 edit 来编辑工程的 sct 文件:
sct 文件的默认配置如下所示:
看一下此时的 map 文件。可以看到,HEAP 和 STACK 都位于IRAM1 区域。
接下来,我们将64 KB的内存空间分成两块,如下所示(直接复制,然后修改):
我们将 64 KB 的内部SRAM,人为的分成了 20 + 28 KB,按照 MDK 优先使用大容量的空间进行存储,我们预计结果会是保存在ERAM1中,map文件证实了这一结果:
通常,我们会将栈区 STACK 分配到内部 SRAM,用来保存某些程序所用到的局部变量,因此,对sct文件进行修改如下:
通过上述修改,将栈区的内容保存在 IRAM1 中,而其他数据分配不变, map文件如下所示:
有了内存分配,接下来直接使用代码来分析,全局变量、全局数组、局部变量、动态内存 在内存中的地址:
#include "stm32f10x.h"
#include "./usart/bsp_usart.h"
#include "./led/bsp_led.h"
#include "./sram/sram.h"
#include
void Delay(__IO u32 nCount);
//定义变量到“指定的存储空间”
uint32_t testValue =7 ;
//定义变量到“指定的存储空间”
uint32_t testValue2 =0;
//定义数组到“指定的存储空间”
uint8_t testGrup[100] ={0};
//定义数组到“指定的存储空间”
uint8_t testGrup2[100] ={1,2,3};
/*本实验中的sct配置,若使用外部存储器时,堆区工作可能不正常,
使用malloc无法得到正常的地址,不推荐在实际工程应用*/
/*另一种我们推荐的配置请参考教程中的说明*/
/**
* @brief 主函数
* @param 无
* @retval 无
*/
int main(void)
{
uint32_t inerTestValue =10;
/* LED 端口初始化 */
LED_GPIO_Config();
/* 初始化串口 */
USART_Config();
printf("\r\nSCT文件应用——自动分配变量到“指定的存储空间”实验\r\n");
printf("\r\n使用“ uint32_t inerTestValue =10; ”语句定义的局部变量:\r\n");
printf("结果:它的地址为:0x%x,变量值为:%d\r\n",(uint32_t)&inerTestValue,inerTestValue);
printf("\r\n使用“uint32_t testValue =7 ;”语句定义的全局变量:\r\n");
printf("结果:它的地址为:0x%x,变量值为:%d\r\n",(uint32_t)&testValue,testValue);
printf("\r\n使用“uint32_t testValue2 =0 ; ”语句定义的全局变量:\r\n");
printf("结果:它的地址为:0x%x,变量值为:%d\r\n",(uint32_t)&testValue2,testValue2);
printf("\r\n使用“uint8_t testGrup[100] ={0};”语句定义的全局数组:\r\n");
printf("结果:它的地址为:0x%x,变量值为:%d,%d,%d\r\n",(uint32_t)&testGrup,testGrup[0],testGrup[1],testGrup[2]);
printf("\r\n使用“uint8_t testGrup2[100] ={1,2,3};”语句定义的全局数组:\r\n");
printf("结果:它的地址为:0x%x,变量值为:%d,%d,%d\r\n",(uint32_t)&testGrup2,testGrup2[0],testGrup2[1],testGrup2[2]);
/*本实验中的sct配置,若使用外部存储器时,堆区工作可能不正常,
使用malloc无法得到正常的地址,不推荐在实际工程应用*/
/*另一种我们推荐的配置请参考教程中的说明*/
uint32_t * pointer = (uint32_t*)malloc(sizeof(uint32_t)*3);
if(pointer != NULL)
{
*(pointer)=1;
*(++pointer)=2;
*(++pointer)=3;
printf("\r\n使用“ uint32_t *pointer = (uint32_t*)malloc(sizeof(uint32_t)*3); ”动态分配的变量\r\n");
printf("\r\n定义后的操作为:\r\n*(pointer++)=1;\r\n*(pointer++)=2;\r\n*pointer=3;\r\n\r\n");
printf("结果:操作后它的地址为:0x%x,查看变量值操作:\r\n",(uint32_t)pointer);
printf("*(pointer--)=%d, \r\n",*(pointer--));
printf("*(pointer--)=%d, \r\n",*(pointer--));
printf("*(pointer)=%d, \r\n",*(pointer));
free(pointer);
}
else
{
printf("\r\n使用malloc动态分配变量出错!!!\r\n");
}
LED_BLUE;
while(1);
}
void Delay(__IO uint32_t nCount) //简单的延时函数
{
for(; nCount != 0; nCount--);
}
实际串口打印结果如下:
可以看到,全局变量位于 ERAM1,局部变量位于栈区 IRAM1,动态内存位于堆区 ERAM1。
再设想一下,如果ERAM1真的是一个外部扩展的SRAM,那么毫无疑问的,肯定在速度上不如内部SRAM。所以,我们希望优先将变量保存到内部SRAM,而HEAP和其他的才保存在外部的SRAM。但由于 MDK 的链接器特性,都优先使用大容量作为存储空间,那么该怎么办?
其实很简单,只需要在 ERAM1 中注释掉就行;
map 文件结果如下所示:
关于 __attribute__ 关键字的说明
在程序中,当需要指定某个变量的内存地址时, MDK 提供了一个关键字__attribute__,来实现绝对地址定位的功能,这种用法通常是为了把变量指定到外部扩展的存储器。
__attribute__ 的用法如下所示:
指定变量分配到节区:
可以看到,我们将变量定义到名为 EXRAM 的节区中,而在 sct 文件中,我们还可以指定 EXRAM 的执行域:
分配变量到外部SRAM
编程要点:
为什么要修改启动文件?
试想一下,如果我们在程序中,将大量的 RW-data 定义到外部SRAM,那么在分散加载代码的过程中,系统会将原本保存在FLASH中的RW-data复制到SRAM中,这就要求我们必须先完成对外部SRAM的初始化,不然外部SRAM都起不来,还怎么保存数据呢?
修改启动文件如下所示:
在原来的启动文件中可以增加上述加粗表示的代码,增加的代码中使用到汇编语法 IMPORT,引入用户在其它C语言文件中定义的名为 FSMC_SRAM_Init 的函数(函数名要根据具体的程序来改),接着使用 LDR 指令加载函数的代码地址到寄存器 R0,最后使用BLX R0 指令跳转到 FSMC_SRAM_Init 的代码地址执行。
加入的代码实现了 Reset_handler 在执行__main 函数前先调用了我们自定义的FSMC_SRAM_Init函数,从而为分散加载代码准备好正常的硬件工作环境。
在 sct 文件中增加执行域:
关于为什么要定义 STACK 和 stm32f10x_rcc.o的描述:
优先使用内部SRAM作为数据存储器的原因: