为 ARM 嵌入式系统在内存中设置堆答案

【问题标题】：setting up heap in memory for ARM embedded system为 ARM 嵌入式系统在内存中设置堆
【发布时间】：2014-04-14 13:52:21
【问题描述】：

我正在考虑在我的 STM32L151 (Cortex M3) 中设置一个内存区域，以便在 malloc() 中使用堆。

我正在使用 GNU ARM 工具链和 newlib。

我知道如何在链接描述文件中设置堆栈，将堆栈地址分配给 SP...，并且 ARM uC 可以通过堆栈指针 SP 访问堆栈。

我的问题是：GNU GCC 编译器如何知道堆地址在哪里？我可以像设置堆栈一样在链接描述文件中设置堆。但是如何将堆地址信息传递给 GCC 编译器？

非常感谢。

【问题讨论】：

1) malloc 在这样的系统上是个坏主意...2) newlib 有一个 libcfunc.c 和一个 system something 文件，它们是所有系统接口，包括 malloc，看看那里图找出如何告诉 newlib 你的堆在哪里。编译器不关心也不知道 malloc 是 C 库的东西而不是编译器的东西。
@old_timer，不幸的是，newlib 中有许多使用 malloc/free 的标准函数（例如，从 vsnprint 调用的 dtoa、itoa 等一些东西，还有 localtime 等等）。因此，如果您要使用其中任何一个，您至少需要一个小堆。
@CraigB 这就是重点，这是裸机，在这样的平台上应该避免使用这些功能。在这样的系统中没有 malloc 的位置，也没有任何依赖它的函数。如果您需要操作系统或没有系统调用就无法生存，那么请找到合适的平台。它们在这样的平台上提供的价值很小，很容易被明智的东西取代。
这是很久以后的事了，但是@old_timer 我明白你在说什么。我们在我们的许多产品中使用了许多不同的功能强大的 STM32 MCU，这些产品运行具有各种功能的非常复杂的固件。因此，对于许多人来说，这不仅仅是一种“裸机”情况。真正的问题是，您是想利用 newlib 提供的所有质量、经过测试的代码，还是编写您自己的所有库并测试和支持它们。 Newlib 对我们来说需要一个 512 字节的堆。 ...并且它基本上一遍又一遍地重复使用相同的内存块而无需分配/释放。

标签： gcc malloc heap-memory stm32 cortex-m3

【解决方案1】：

我在之前的工作中在 cortex-m3 平台上做了类似的事情，也使用了新的 lib。我通过实现_sbrk()/_sbrk_r() 使用的自定义_sbrk()/_sbrk_r() 函数来解决这个问题。您将创建一个与堆所需大小一样大的静态数组，并且您的 _sbrk()/_sbrk_r() 函数将在其中进行调整。

例如（为清楚起见，仅进行最少的错误检查）：

static char mem_array[MAX_HEAP_SIZE];
static char *_cur_brk = mem_array;
void *_sbrk_r(struct _reent *reent, ptrdiff_t diff)
{
    char *_old_brk = _cur_brk;
    if (_cur_brk + diff > MAX_HEAP_SIZE) {
        errno = ENOMEM;
        return (void *)-1;
    }
    _cur_brk += diff;
    return _old_brk;
}

【讨论】：