-
NUCLEO-L476RG 开发板，板载 STM32L476RGT6（96K SARM1 + 32K SRAM2） -
Win10 64 位 -
Keil MDK 5.36 -
RT-Thread 5.0.1 版本（2023-05-28 master 主线） -
bsp : bsp\stm32\stm32l476-st-nucleo
-
最近在研究 RT-Thread 内存的管理，熟悉了一下 memheap 的功能实现，并且了解到 memheap 支持多块内存（物理地址不连续）的管理，当开启 memheap 后，rt_malloc 可以遍历所有注册过的 memheap 内存块，并且进行 内存的申请与释放。 -
当前 STM32L476RGT6 支持两块 SRAM，其中 SRAM1 96KB，还有一块 SRAM2 32KB，SRAM2 默认没有使用，尝试开启 SRAM2
-
stm32l476-st-nucleo 开启 memheap 的方法
-
stm32l476-st-nucleo 开启 SRAM2 的方法
1#define HEAP_SRAM2_BEGIN (0x10000000)
2#define HEAP_SRAM2_SIZE (32 * 1024)
3static struct rt_memheap memheap_sram2;
4int system_sram2_init(void)
5{
6 return rt_memheap_init(&memheap_sram2, "sram2", (void *)HEAP_SRAM2_BEGIN, (rt_size_t)HEAP_SRAM2_SIZE);
7}
8INIT_BOARD_EXPORT(system_sram2_init);
-
写两个测试命令：一直申请内存直到无法申请内存，一直释放所以申请的内存，确认 rt_malloc 会自动到新增加的 memheap SRAM2 中申请内存
-
功能验证通过，但是遇到死机问题
-
测试的函数
1void *user_alloc(rt_size_t size)
2{
3 return rt_memheap_alloc(&memheap_sram2, size);
4}
5void user_free(void *ptr)
6{
7 rt_memheap_free(ptr);
8}
9void user_alloc_test(void)
10{
11 for (int i = 0; i < MEMHEAP_BLOCK_NUM; i++)
12 {
13 user_ptr[i] = user_alloc(500);
14 if (!user_ptr[i])
15 {
16 rt_kprintf("malloc failed, index = %d\n", i);
17 return;
18 }
19 else
20 {
21 rt_kprintf("[%d] : 0x%08x\n", i, user_ptr[i]);
22 }
23 }
24}
25MSH_CMD_EXPORT(user_alloc_test, user_alloc_test);
26void user_free_test(void)
27{
28 for (int i = 0; i < MEMHEAP_BLOCK_NUM; i++)
29 {
30 if (user_ptr[i])
31 {
32 rt_kprintf("[%d] : 0x%08x\n", i, user_ptr[i]);
33 user_free(user_ptr[i]);
34 }
35 }
36}
37MSH_CMD_EXPORT(user_free_test, user_free_test);
-
死机的信息
-
死机后，打印线程，发现 idle 线程栈异常 
-
开启 CmBacktrace 组件后，发现死机的问题不是固定的，申请申请一个小内存，都会触发异常
-
idle 线程的结构数据被破坏了，这就说明，内存越界了，但是测试例程只调用了 RT-Thread memheap 的 内存申请与释放 API，并没有其他的操作
-
手动申请一块内存，没有触发死机， list thread 发现，idle 线程的栈数据，依旧是异常的！
-
由于 开发板可以 单步调试，所以经过单步调试，加上分析，确认内存的范围，各个线程栈的内存范围，发现了一个奇怪的问题：申请的内存偶尔会与线程栈的【静态内存】重叠 -
由于死机问题并不是必现，但是 idle 线程栈数据异常是必现的。当前怀疑 memheap 的内存范围设置存在问题，通过对比其他开发板的 bsp，发现了问题所在。 -
原来 bsp stm32l476-st-nucleo 系统的内存 HEAP_BEGIN 设置有问题，直接设置的 第一块内存的起始地址：
1#define STM32_SRAM1_START (0x20000000)
2#define HEAP_BEGIN STM32_SRAM1_START
-
初步看上去好像没有问题，其实RT-Thread 开机后，静态的内存数据、线程栈，依旧会占用一些内存，也就是其实内存地址，不能设置为 STM32_SRAM1_START ，而是 【剩余内存】
-
【剩余内存】或者叫【空闲内存】的获取方法如下：
1#if defined(__ARMCC_VERSION)
2extern int Image$$RW_IRAM1$$ZI$$Limit;
3#define HEAP_BEGIN ((void *)&Image$$RW_IRAM1$$ZI$$Limit)
4#elif __ICCARM__
5#pragma section="CSTACK"
6#define HEAP_BEGIN (__segment_end("CSTACK"))
7#else
8extern int __bss_end;
9#define HEAP_BEGIN ((void *)&__bss_end)
10#endif
-
如在 Keil MDK5 上，是 #define HEAP_BEGIN ((void *)&Image$$RW_IRAM1$$ZI$$Limit) ， 也就是 SRAM1 的 剩余内存作为系统 堆内存使用，而不是 SRAM1 的全部内存作为 堆内存使用
-
如上，重新设置 HEAP_BEGIN 即可
-
编译发现 RW_IRAM1 不存在，需要修改链接文件： bsp\stm32\stm32l476-st-nucleo\board\linker_scripts\link.sct ，增加 RW_IRAM1 的定义
1 RW_IRAM1 0x20000000 0x00018000 { ; RW data
2 .ANY (+RW +ZI)
3 }
-
以上修改后，memheap 内存测试通过，不再触发死机
-
memheap 使用起来还是比较的简单，可以通过设置 开启 RT_USING_MEMHEAP_AUTO_BINDING ，也就是 勾选 [*] Use all of memheap objects as heap ，决定新增加的 memheap 的内存是否参与系统常规的内存管理，如 rt_malloc、rt_free
-
用户可以单独的实现自己的 memheap 内存块 alloc、free 函数，这样只操作特定的 memheap。
-
当前的一个小缺点：如果 memheap 内存块较多，超过2个，如 RAM1、RAM2、RAM3，并且开启了 [*] Use all of memheap objects as heap ，想实现 RAM1与 RAM2 作为系统通用内存管理，RAM3 用户专用内存管理，那么当前的 memheap 机制做不到，因为 rt_malloc 依旧会在 RAM1、RAM2 不能申请内存时，去 RAM3 申请内存
原文：https://club.rt-thread.org/ask/article/736c78aba1dcd82e.html
———————End———————
RT-Thread线下入门培训
6月 - 郑州、杭州、深圳
1.免费 2.动手实验+理论 3.主办方免费提供开发板 4.自行携带电脑，及插线板用于笔记本电脑充电 5.参与者需要有C语言、单片机（ARM Cortex-M核）基础，请提前安装好RT-Thread Studio 开发环境
报名链接
https://jinshuju.net/f/UYxS2k
巡回城市：青岛、北京、西安、成都、武汉、郑州、杭州、深圳、上海、南京
你可以添加微信：rtthread2020 为好友，注明：公司+姓名，拉进RT-Thread官方微信交流群！
👊点击阅读原文，进入RT-Thread 官网
本文分享自微信公众号 - RTThread物联网操作系统（RTThread）。
如有侵权，请联系 support@oschina.cn 删除。
本文参与“OSC源创计划”，欢迎正在阅读的你也加入，一起分享。
