STM32 內(nèi)存分布探究
本人在運(yùn)行ucos時(shí)遇到一個(gè)非常奇怪的問題,運(yùn)行一段時(shí)間后就會(huì)莫名進(jìn)入hardfault函數(shù),導(dǎo)致系統(tǒng)死機(jī)。后來根據(jù)對(duì)堆棧調(diào)試,發(fā)現(xiàn)每次調(diào)用的函數(shù)都不一樣,甚是費(fèi)解。通過map文件最后得出結(jié)論,原來在系統(tǒng)初始化的時(shí)候在flash里面讀出了系統(tǒng)配置參數(shù),在系統(tǒng)運(yùn)行過程中會(huì)寫flash,而flash定義的地址與程序代碼存儲(chǔ)的位置發(fā)生了重疊,一寫數(shù)據(jù)就擦掉了一些函數(shù),當(dāng)調(diào)用到這些函數(shù)的時(shí)候就會(huì)發(fā)生未知指令的錯(cuò)誤。把這個(gè)參數(shù)存儲(chǔ)地址定義的分開些就會(huì)解決這個(gè)問題??墒?,開始這個(gè)地址寫好了,隨著程序代碼不斷增多,消耗的片上flash也會(huì)增大,是個(gè)動(dòng)態(tài)增長的過程,不注意很有可能發(fā)生沖突。所以在項(xiàng)目開發(fā)過程中定期檢查定義的參數(shù)存儲(chǔ)地址,或者干脆把參數(shù)存儲(chǔ)地址定義在程序地址之前。
今天詳細(xì)了解一下編譯后的STM32工程,堆棧內(nèi)存分布情況,有助于對(duì)堆棧大小分配的理解。打開一個(gè)基于STM32f103RET6的工程,具有512KB內(nèi)置flash,以及64KBSRAM,通過map文件可以看出:
名稱
位置
地址
備注
RESET復(fù)位向量
Flash
0x08000000
上電執(zhí)行的第一條代碼
庫函數(shù)代碼段
Flash
0x08000144
在程序中調(diào)用的庫函數(shù),例如字符串處理函數(shù)、內(nèi)存分配函數(shù)等
用戶自定義函數(shù)代碼段
Flash
0x08001110
工程模板函數(shù)庫、用戶自定義函數(shù)編譯后的代碼,以函數(shù)名首字母排序
.constdata
Flash
0x0800d07c-0x0800d680
用戶定義的常量
剩余空間
Flash
名稱
位置
地址
備注
.data
SRAM
0x20000000
數(shù)據(jù)段,以及初始化的全局變量
.bss
SRAM
0x20000268
未初始化的全局變量
HEAP(堆)
SRAM
0x200033e8
啟動(dòng)文件定義的堆空間開始,程序調(diào)用malloc自由分配的內(nèi)存在堆上
STACK(棧)
SRAM
0x200073e8
啟動(dòng)文件定義的??臻g開始,各個(gè)函數(shù)中的局部變量空間分配到棧上
剩余空間
SRAM
例如在這個(gè)工程中,flash自定義參數(shù)存儲(chǔ)地址,不要定義在0x0800d680之前。
另外,還可以看出在SRAM里,分配存儲(chǔ)的是全局變量區(qū),未初始化變量區(qū),堆以及棧。要注意的是,如果堆和棧定義的過小,程序默認(rèn)定義都不大,一旦使用了一個(gè)較大的局部變量,有可能造成??臻g溢出,覆蓋掉堆空間甚至上面的全局變量區(qū),造成系統(tǒng)出錯(cuò)的問題。例如在做IAP的過程中,每當(dāng)向flash寫入512個(gè)字節(jié)時(shí),由于大容量STM32片上flash塊大小為2K,寫之前要先讀出,調(diào)用寫函數(shù)的時(shí)候就自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)2K大小的局部變量,由于棧是向上增長的,自然會(huì)覆蓋堆以及全局變量區(qū),造成未知的錯(cuò)誤。根據(jù)片上SRAM的資源,將堆和棧適當(dāng)調(diào)大一些為好,比如各設(shè)置為4K大小。