STM32自定义stack和heap位置和大小

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smallcsduck 发布时间：2018-3-26 22:01

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本帖最后由 smallcsduck 于 2018-3-27 05:05 编辑

Stack和heap是运行c运行环境比较重要的两个东西。默认的启动代码把他们是设立在sram里面的，那怎么把他们放在别的地方（比如外部sram）呢？这里用f407做例子，给大家介绍一下arm的c库推荐的标准做法。

首先在启动程序startup_stm32f407xx.s里面把这两段代码全部注释掉。

然后在向量表第一个字的位置要自己定义一个RAM地址。我这里是放在CCM里面。

这里要说明一下，这里设置的stack指针地址是芯片启动以后的stack指针地址。在你进入c环境的时候，c运行库首先会重新初始化stack地址和heap空间。所以这个地址在c环境运行起来以后就没用了。如果启动汇编程序在调用_main之前没用到任何c语言函数，那这stack地址都不用设置。（默认的启动汇编调用_main之前是用调用了一个LDR R0, =SystemInit，一开始的stack就是为能运行这个SystemInit设置的。）

然后在链接选项里面设置为自定义链接脚本。

在链接脚本里面添加两个运行段。要注意的是这两个运行段范围不要与其他运行段重叠了。默认的链接脚本是sct文件，在mdk工程的Objects文件夹里。你可以在自动生成的sct基础上改。

这里stack还是设置在CCM的最后。stack顶是0x1001000，大小是0x400，Stack是从高地址往低地址增长的，所以是-0x400。heap设置在外部sram里面。特别要注意的是这里是heap和stack两块内存是分开的，需要在程序里加上编译控制。

__asm(".global __use_realtime_heap\n\t");是指用heap算法里面的一种复杂算法，适合需要malloc大块空间，或者需要反复malloc和free的情况下用。这个算法有内存碎片合并的功能。不加这一句就是用的功能简单比较快的算法，反复malloc和free是会产生内存碎片的。上面是ARM Compiler6的写法，ARM Compiler5是#pragma import(__use_realtime_heap)。

如果你使用了默认的stack和heap合在一起的情况，那就可以不用这句__asm(".global __use_two_region_memory\n\t");。这种情况下链接脚本里直接定义一个ARM_LIB_STACKHEAP 运行段就可以了。上面是ARM Compiler6的写法，ARM Compiler5是#pragma import __use_two_region_memory。

另外既然heap被放在外部sram里面，你当然要先把外部sram初始化好。一般都是在void SystemInit(void)里面初始化的，这个是在c环境被初始化（_main）之前调用的。

这样就好了，测试一下malloc，返回的地址就是在外部sram里面。

上面只是一种方法，C库的文档里说直接指定启动汇编里的__heap_base和__initial_sp的值也是可以的，但是我没有成功过。哪位有成功的经验的可以分享一下。

最后还有一些我想说一下。

malloc和free是标准c库的内管管理功能。实现代码都是经过各种工业标准认证的，长时间运行是安全的。既然是Arm公司提供的c库，那肯定是为了arm构架做过特别优化的。性能上也是有保障的。所以推荐需要内存管理的还是用库里的malloc和free比较好。

某些国内开发板的教程说，标准c库的malloc非常不好。在内存管理上都是自己去写了程序。我看了一下他们的代码，就是最简单的一个链表实现。什么数据对齐，垃圾回收，碎片整理，错误处理都没有。这种代码做个教学演示可以，你如果用到生产上，那肯定就是出现各种莫名其妙的问题。

以上如有错误的地方，敬请指出。