能用多少 RAM ?

到底有多少 RAM 可供 App 使用？

需要具体分析。如果必须知道一个具体的数字，可参考下图：

上图说明可用的 RAM 分为 3 大块：

1. 可自由使用的空闲 RAM
2. RTOS 的堆
3. 协议栈链路层的堆

下列因素都会影响到可用 RAM 的大小：

• 软件包类型
• 连接数目
• 协议栈的运行情况
• ……

如何才能获得这些 RAM？

同样需要具体分析。

1. 可自由使用的空闲 RAM

直接使用。如果程序所需要的 RAM 过多，链接时会失败。

2. RTOS 的堆

对于内置 FreeRTOS 的软件包，使用 FreeRTOS 的堆内存 API 分配和释放内存：

pvPortMalloc
vPortFree

这两个 API 的原型及用法与 malloc/free 类似。

对于 NoOS 的软件包，RTOS 及堆由开发者选择、配置。下表汇总了几种常见 RTOS 的堆内存 API。

3. 协议栈链路层的堆

使用以下 API 分配和释放内存：

void *ll_malloc(uint16_t size);
void ll_free(void *buffer);

这两个 API 的原型及用法与 malloc/free 类似。如果内存不足，ll_malloc 将返回 NULL。

其它提示

1. 关于 calloc

小心栈溢出。

2. 关于 malloc/free

对于 C 标准库函数 malloc/free 等所使用的堆，Wizard 创建新项目时提供了两种实现方式：

• 使用独立的堆

  选择 “Standard malloc/free”，并配置空间大小，默认值为 0:

  

  这个堆占用可自由使用的空闲 RAM。

• 重写 malloc/free

  选择 “Overrided malloc/free”:

  

  这种方式下，利用 Tools/malloc_override.c 模块重写 malloc/free。 这个模块内又可以通过 HEAP_OVERRIDE_TYPE 选择不同的堆 API 作为支撑，比如：

  • 使用 FreeRTOS 的 pvPortMalloc/vPortFree
  • 使用协议栈链路层的 ll_malloc/ll_free

3. 关于 new/delete

C++ 标准运算符 new 的情况比较复杂。对于 Keil，无论是否使用 MicroLIB，当 new 需要分配内存时， 也会调用 malloc，关于 malloc/free 的说明同样适用；对于其它编译器，请查阅相关文档。

关于移植

假设有一段代码需要移植到 ING918XX，其中使用了大量全局变量，例如：

struct large
{
    uint8_t data[35000];
};

struct large large_data = {0};

void foo(void)
{
    large_data.data[0] = 100;
}

首先根据 struct large 占用的空间判断，RTOS 的堆无法提供如此巨大的空间，必选使用链路层的堆。

方法 1：用宏代替变量

在 setup_profile 内为 large_data 分配内存。之后，可以正常调用 foo 等使用 large_data 的函数。

struct large *p_large_data = NULL;
#define large_data (*p_large_data)

uint32_t setup_profile(void *data, void *user_data)
{
    p_large_data = ll_malloc(sizeof(struct large));
    memset(&large_data, 0, sizeof(struct large));
    // ...
}

方法 2：用引用代替变量

对于使用 C++ 的情况，也可以用引用代替变量：

// 注意：这里编译器可能输出关于“空引用”的警告
struct large &large_data = *(struct large *)(nullptr);

uint32_t setup_profile(void *data, void *user_data)
{
    large_data = *(struct large *)ll_malloc(sizeof(struct large));
    memset(&large_data, 0, sizeof(struct large));
    // ...
}

方法 3：“一定要用工具自动分配”

1. 获取堆内存指针

   屏蔽 large_data 的定义，在 setup_profile 获取堆内存指针：

    uint32_t setup_profile(void *data, void *user_data)
    {
        printf("%p\n", ll_malloc(sizeof(struct large)));
        // ...
    }
   

   运行程序，假设打印出的指针为 0x400a5004。

2. 修改项目设置，增加一块 RAM 空间：起始地址为 0x400a5004，大小为 35000

3. 将代码还原，正常定义全局变量；

4. 再次修改 setup_profile：

    uint32_t setup_profile(void *data, void *user_data)
    {
        if (ll_malloc(sizeof(struct large)) != (void *)0x400a5004)
            platform_raise_assertion(__FILE_NAME__, __LINE__);
        // ...
    }
   

5. 升级 SDK 时，如果发现上面的代码触发了 ASSERTION，则重复以上步骤，更新 RAM 地址。