随笔、ch32v的堆内存最大化（动态创建堆内存）

前言
前面说了我用的MRS IDE，它生成的模板工程，默认堆大小是4KB,可以到board.c里查看

如果都是动态创建的话，这肯定是不够用啊，多几个线程就用光了
所以我决定把堆分配搞到最大化，先看看RTT Studio的ch32v307模板是怎么做的

好吧，RTT Studio是16KB，可能是够了，但有点不满足，再看看RTT Studio的STM32模板是怎么做的

了解STM32堆栈分配的同学肯定一样就看出来了（不了解的也没关系，马上的ch32我会出手，笑），没错，这就是我要的堆内存最大化！把bss段结尾作为堆起始地址，
RAM的最高地址处作为堆结尾地址。

CH32V和STM32的链接脚本略有不同，CH32V的栈结尾是放在RAM最高地址处的，所以我们不能像STM32那么做。

但也只要略微修改一下就好，下面是我理解的修改过程和原理，嫌麻烦的可以直接到后面的实操部分。

理论部分

我们先下载一下MRS的模板工程到芯片，用free命令看看修改前的堆内存，方便对比（RTT Studio一样操作）

可以看到堆内存总大小：4072 B 已使用：2468 B 最大使用：2468 B
接着我们打开链接脚本Link.ld文件看看ch32v的各个段是怎么分配的

点开Link.ld(RTT Studio是link.lds),看看SECTIONS（段分配），鉴于篇幅有点大，我就把各个段做的事情删了（删掉的我会用……代替），仅保留待会我们要用的东西

/* 初始化段，程序的入口 _start 存放在该段 /
.init :{......} >FLASH AT>FLASH
/ 存放中断向量表 /
.vector :{......} >FLASH AT>FLASH
/ 代码段 */
.text :{......} >FLASH AT>FLASH
/ 我看不懂的段,反正都是>FLASH AT>FLASH /
......
/ 重头戏来了，RAM /
.data :
{
......
/ 这里这个__global_pointer我看不懂是干嘛的，有懂得前辈指导一下嘛 /
PROVIDE( __global_pointer$ = . + 0x800 );
......
/*这里的PROVIDE提供的符号，我们可以在C程序里以取地址的方式获得值，
*我们待会改堆起始地址和堆结束地址就要用到PROVIDE提供的符号
/
PROVIDE( _edata = .); / _edata代表data段结尾地址 */
}>RAM AT>FLASH
/*RAM AT>FLASH含义
这里表示data段（已初始化的静态/全局变量）是从FLASH复制到RAM的（这个功能由启动文件 startup_ch32v30x.S完成），所以data段会占用镜像文件(FLASH空间) /
.bss :
{
......
PROVIDE( _sbss = .); / _sbss代表bss段起始地址 /
......
/ _ebss代表bss段结尾地址 ,我们可以用它作为我们的堆起始地址，当然，后面也提供了另外的
符号_end,end 都是一样的 /
PROVIDE( _ebss = .);
} >RAM AT>FLASH
/*RAM AT>FLASH含义
*这里表示bss段（未初始化的静态/全局变量）是从FLASH复制到RAM的（这个功能由启动文件 startup_ch32v30x.S完成），但是未初始化的静态或全局变量没有初值，启动文件搬运的时候只要 从RAM划出一块内存全部填0就好，所以bss段不会占用镜像文件(FLASH空间) /
PROVIDE( _end = _ebss);/ 我刚刚提到的堆内存起始地址 /
PROVIDE( end = . );
.stack ORIGIN(RAM) + LENGTH(RAM) - __stack_size :
{
/ 堆结束 ORIGIN(RAM) + LENGTH(RAM) - __stack_size/stack
w我们用它来作为堆结束地址 /
PROVIDE( _heap_end = . );
. = ALIGN(4);
PROVIDE(_susrstack = . );/ 栈底 ORIGIN(RAM) + LENGTH(RAM) - __stack_size */
. = . + __stack_size;/ 查看完整Link.ld会发现__stack_size=2048 /
PROVIDE( _eusrstack = .);
} >RAM

程序注释我写的比较详细，有需要的可以看看啊。由此我们可以得出通过这个ch32v链接脚本所得到的镜像文件(elf,bin,hex之类)结构和RAM分配情况，首先镜像文件结构（这里应该不够完整，少一些Header，符号表之类的，不是不写，是我也没完全了解。有知道的欢迎补充）

知道了RAM结构，接下来的事情就好办了，只要把堆起始地址改为link.ld提供的_ebss/_end /end就可以了，堆结束地址改为_heap_end/_susrstack。OK，理论部分结束，下面开始实操。

实操部分

打开board.c

我们先看看原始代码

#if defined(RT_USING_USER_MAIN) && defined(RT_USING_HEAP)
#define RT_HEAP_SIZE (1024)
static uint32_t rt_heap[RT_HEAP_SIZE]; // heap default size: 4K(1024 * 4)
RT_WEAK void *rt_heap_begin_get(void)
{
return rt_heap;
}
RT_WEAK void *rt_heap_end_get(void)
{
return rt_heap + RT_HEAP_SIZE;
}
#endif

改为下面这个：

#if defined(RT_USING_USER_MAIN) && defined(RT_USING_HEAP)
/* 最大堆大小开关*/
#define USING_MAX_HEAP_SIZE 1
#if (USING_MAX_HEAP_SIZE == 0)
#define RT_HEAP_SIZE (1024)
static uint32_t rt_heap[RT_HEAP_SIZE]; // heap default size: 4K(1024 * 4)
void *rt_heap_begin_get(void)
{
return rt_heap;
}
void *rt_heap_end_get(void)
{
return rt_heap + RT_HEAP_SIZE;
}
#else
void rt_heap_begin_get(void)
{
return HEAP_BEGIN;
}
void rt_heap_end_get(void)
{
return HEAP_END;
}
#endif / END OF USING_MAX_HEAP_SIZE /
#endif

打开board.h可以看到模板工程已经定义了HEAP_BEGIN和HEAP_END，

但是他这个不对，__stack_size的值应该以以取地址方式获得，而且SRAM_SIZE也被写成立64K，那如果我们后面修改ch32v的FLASH和RAM配置的话，还要多改一下这里，所以直接用我这个

extern int _ebss,_heap_end;
#define HEAP_BEGIN ((void *)&_ebss)
#define HEAP_END ((void *)&_heap_end)

修改完成后编译下载，使用free命令查看堆内存分配

堆内存总大小：61568 B 大约60KB了.
大功告成！（擦汗）RTT Studio一样的操作，大家自己搞搞就行了。