MCU内存分配探讨

只看该作者 · 2017-3-18 11:57

如题，，这个对于大多数的软件程序开发者来说是必须掌握的，，首先是明白这个了，在程序出现bug的了，可以很清楚的根据内存分布状况的迅速定位的，，再者程序代码设计的合理不合理的，通过内存分布状况的也可以一目了然的知道的。。

只看该作者 · 2017-3-18 11:59

还有程序设计中，特别是带操作系统的程序设计的，这个关于内存的分配的至关重要，，很多问题都是内存分配上整出来的，，尤其注意的。。

只看该作者 · 2017-3-18 12:00

好了，不多说了，，西安分享些内存分配方便的基础知识介绍的，，大家伙可以根据这个继续给补充的。。
简单的理解是：内存嘛……就是存放东西的地方，只不过这个东西是数据而已，好了，还是把重点放在mcu上面，对于一款mcu来说，在性能描述的时候都会告诉sram，flash的容量大小，对于初学者来说，也不会去考虑和理会这些东西，拿到东西就只用。其实不然，这些量都是十分重要的，仔细想想，代码为什么可以运行，代码量是多少，定义的int、short等等类型的变量究竟是怎么分配和存储的，这些问题都和内寸有关系。

只看该作者 · 2017-3-18 12:02

这样说的，，大家可能会有些映像了吧。。

单片机中的内存分配的：
单片机的内存可以大小分为ram和rom，这里就不再解释ram和rom的区别了，我们可以将其等效为flash和sram，其中根据flash和sram的定义可得，flash里面的数据掉电可保存，sram中的并不可以，但是sram的执行速度要快于flash，可以将单片机的程序分为code(代码存储区)、RO-data(只读数据存储区)、RW-data(读写数据存储区)和ZI-data(零初始化数据区)。

只看该作者 · 2017-3-18 12:03

其中code和RO-data存储在flash中，所以两者之和为单片机中flash需要分配给它们的空间大小(并且等于代码所生成的.bin文件大小)，另外RW-data和ZI-data存储在sram中，同样两者之和为单片机中sram需要分配给它们的空间大小。

只看该作者 · 2017-3-18 12:04

下边是我们最关心的一些问题的了。。。什么堆、栈、程序区啥的。。
我们必然会想到栈区(stack)、堆区(heap)、全局区（静态区）(static)、文字常量区和程序代码区和上面所介绍的code、RO-data等的关系。
1、栈区（stack）：由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。这些值是可读写的，那么stack应该被包含在RW-data(读写数据存储区)，也就是单片机的sram中。
2、堆区（heap）：一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。可以理解，这些也是被包含在单片机的sram中的。

只看该作者 · 2017-3-18 12:05

3、全局区（静态区）（static）：全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域，未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域，程序结束后由系统释放。这些数据也是可读可写的，和stack、heap一样，被包含在sram中。
4、文字常量区：常量字符串就是放在这里的。这些数据是只读的，分配在RO-data(只读数据存储区)，则被包含在flash中。
5、程序代码区：存放函数体的二进制代码，可以想象也是被包含在flash，因为对于MCU来说，当其重新上电，代码还会继续运行，并不会消失，所以存储在flash中。

只看该作者 · 2017-3-18 12:07

明白这些关系的及存储位置的了，，大家还会混淆内存分配中的一些难点了么，，，大家伙继续补充吧。。

只看该作者 · 2017-3-18 13:06

这个知识点的介绍太关键了

-787 · 2017-3-18 18:00

楼主想说啥?

只看该作者 · 2017-3-25 19:56

可是随着芯片的更新换代，ram和rom的大小变得越来越不重要了吧，一般的代码都可以实现的

只看该作者 · 2017-3-26 11:29

通篇不知所云，典型的教条主义。

现在的MCU多数都是动辄几十K的RAM，正常使用是不用太去计较的。一般情况下不需要去太关心内存的分配，编译器会自动分配的，用到的内存大于RAM时编译器自然会报错，无需担心这方面会出问题。

要学会相信编译器，一个成熟的编译器是很多优秀工程师智慧的结晶，可靠程度远大于普通的电子工程师。

新手只需要简单的记住：
1、不要在函数内声明太大的局部变量，以免产生溢出错误。
2、用到常量时用const修饰，使其不占用RAM空间。
就算这两点也不是需要严格遵守的，只是遵守的话比较好点而已。

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