3 z7 B3 p" K, k6 p    Ubuntu下开发STM32已经接近尾声。如果不出意外的话，这篇将会是最后一篇了。突然有点心痛，毕竟，在也没有机会这么明目张胆的传图片，刷金币了。

) U7 e; D0 [, S1 a: L- bNewlib申请内存的机制
( g. D" q0 E5 a* }: f  o9 J; u    这次介绍的是Newlib下的malloc。不同与keil mdk下的malloc。两者的实现机制是不同的。keil mdk是在汇编文件中改一个数值，用来设置堆的大小。今后的所有malloc申请的内存都在这个堆中。堆的大小是在编译的时候确定的，预先放入bss段中。而Newlib使用的是sbrk的机制。只要sbrk的申请的地址还没到当前sp的位置，就能一直申请。（代码图片是我在原先的基础上添加了点调试信息）
/ \' Q# g5 S- Q' `+ x6 J$ e7 ^
end是bss段的结束地址。因为使用了extern char end asm("end")这样的语法，在编译的时候只能使用-std=gnu99，而不能使用-std=c99。stack_ptr是当前sp的值。只要上一次结束的地址加上这一次申请字节数的和不超过sp，sbrk就能成功。malloc也能成功。
sbrk相当于内存的经销商，malloc只是一个小贩。当有人向malloc请求内存的时候，如果malloc手中有剩余的内存并且足够这次分配，那就直接把手中剩余的内存分配出去。使用完内存之后，只要记得使用free还给malloc就行。如果申请的时候，malloc手中没有足够的内存，那么malloc会向sbrk要一块内存，自己再转手出售给其他的需要者。

- o; U$ j' h, _" ?4 D内存分配测试
5 P4 ~1 X  ]. F( U3 N
* ]  \- r& h9 F7 i, _6 E) i+ K主函数中一直尝试无限制的分配内存，只分配不释放。将代码下载至SRAM中运行。（make sram，sudo make burns)
在内存分配之前，malloc分配的起始地址是536871400（0x2000_01E8)，具体为什么是这个数值，在稍后会解释。进入main之前申请了436,1032字节（实际是428和1024字节，剩余8字节用于存储分配信息）。估计1K内存是用来给printf当缓冲区了。至于另外428字节不知道用作什么用了。
3 _; S: j0 [8 |$ k! t% X

在170次内存之后，申请了17000个字节的空闲内存，共消耗17000+170*8=18360字节的内存。

7 f: P" G1 r. Z$ v/ {8 q* g; P到内存耗尽的时候，堆指针在0x2000_4F5C（536891120+108) 处。这个值差不多接近栈顶（0x2000_5000)了。

; {- ^6 A0 o, R8 m9 `* n$ G  l给栈保留一定的内存
如果一直使用malloc分配内存的话，最终可能会导致栈的内存与堆的内存冲突。为了安全考虑，暂时考虑为栈保留一定的空间。在syscalls.c文件中添加一个可配置的宏，用于确定可保留的大小。这个数值可以在syscalls.c文件中更改，也可以在编译的时候使用-D来更改。这里保留了2K的空间给栈。
) V( I3 j" V5 L8 O1 M
0 Z2 ^. R1 ]# H% R4 \# Q
# ]. M, K# x+ R* k
/ D# q3 ?: B1 |, D内存布局
可能你会疑问为什么malloc内存分配是从0x2000_01E8开始的，为什么链接文件中定义了_Min_Stack_Size，这里却还要为栈保存空间。虽然在SRAM中运行程序一节https://www.stmcu.org.cn/module/forum/thread-603793-1-1.html中也简单的提到了一些，这里打算详细的说一下。
在链接的时候，我添加了参数-Wl,-Map=flash_sram.map，用来记录代码或者数据的布局。打开文件可以看到这样的信息：
: g& T* ]& `: F7 ]% M
# |8 v/ T4 b/ g4 I1 K& @从Map文件上看，bss段（未赋值的变量）是从0x2000_00a4开始的。（从0x2000_0000开始到0x2000_00a4之间的数据是用来存放已赋值的变量。）在bss段的结束地址（end）之后，有根据_Min_Heap_Size,_Min_Stack_Size保留的内存区。这两片内存去并没有什么作用，只是用来保证bss段不至于过大而已。
从sbrk的输出上也能够看出来，malloc进行内存分配的时候是从bss段的结束，也就是end地址处开始的。显然malloc的内存分配能够覆盖_Min_Heap_Size和_Min_Stack_Size。
# d6 N" r! |' q相关的代码在malloc_v2.zip中。
- O" R( u4 x0 x/ V  O

相关Newlib系统调用的更多信息请参考：
4 S, N& N) ?/ S, u

• http://sourceware.org/newlib/libc.html#Syscalls
• http://www.embecosm.com/appnotes/ean9/ean9-howto-newlib-1.0.html
  

, c" f2 d% D3 o+ ^
" X/ H# \/ n. y8 L( `

恭喜连载完结，感谢qianfan无私的分享！

恭喜楼主大功告成。我用server版，还没有安装好驱动。要换desktop版了。

creep 发表于 2015-11-1 23:00
, |% M+ Z! e+ f. l) _恭喜连载完结，感谢qianfan无私的分享！

6 q; |6 z4 U. [/ i) O  c橙哥，一块交流啊

ataudio 发表于 2015-11-2 08:59
9 C1 X. e. @( ~% b恭喜楼主大功告成。我用server版，还没有安装好驱动。要换desktop版了。 ...

* \& M6 Q; g0 ?) m我用的是desktop版本。你说的驱动是stlink吗？

QianFan 发表于 2015-11-2 09:35
我用的是desktop版本。你说的驱动是stlink吗？

是的。你发给我的stlink驱动包，和我下载的完全一样。在server下运行报一样的错误。看你的截图应该是在desktop的配色下编写的，所以我抽空换成desktop试试。。

ataudio 发表于 2015-11-2 14:41
7 O# O6 @1 }6 u, }( {/ ^) p是的。你发给我的stlink驱动包，和我下载的完全一样。在server下运行报一样的错误。看你的截图应该是在des ...

/ C$ `1 P" _( R- G* s  P可能是这个原因。不知道你的libusb安装了没有

怀疑是gcc版本的原因。需要gcc  5.0以上。桌面版是5.2，编译通过了。第一次libusb1.0没安装，在configure时会提示错误，装了libusb之后再来一次，配置OK、编译也OK，就是sudo make install看到了：
' C3 p" g1 d" L* D6 T9 M# O* rmake[2]: Nothing to be done for 'install-data-am'.
2 m, s) _3 P2 D( S6 w5 x4 V. G
不知道安装是否成功了。先继续往下配置看看。

ataudio 发表于 2015-11-3 10:46
怀疑是gcc版本的原因。需要gcc  5.0以上。桌面版是5.2，编译通过了。第一次libusb1.0没安装，在configure时 ...

' i7 U$ J7 q5 P; V事实st-flash看看有反映吗

ataudio 发表于 2015-11-3 10:46
8 H: N7 z3 Q! w3 h! \怀疑是gcc版本的原因。需要gcc  5.0以上。桌面版是5.2，编译通过了。第一次libusb1.0没安装，在configure时 ...

; P# |; ]7 r) E0 w% M8 \+ r: P应该不是吧。我的是4。8。4

QianFan 发表于 2015-11-3 13:32
事实st-flash看看有反映吗

这个是不是表明stlink已经装上了？
7 [" i$ h7 [+ F' I, q( baoems@ubuntu:~$ st-flash         
invalid command line
1 a& C2 R) w  K) T6 |- Sstlinkv1 command line: ./st-flash [--debug] [--reset] {read|write} /dev/sgX path addr <size>
5 j2 ~+ M/ `  _8 i4 H2 Istlinkv1 command line: ./st-flash [--debug] /dev/sgX erase
stlinkv2 command line: ./st-flash [--debug] [--reset] {read|write} path addr <size>
stlinkv2 command line: ./st-flash [--debug] erase
                       use hex format for addr and <size>
aoems@ubuntu:~$

ataudio 发表于 2015-11-4 11:24
这个是不是表明stlink已经装上了？
aoems@ubuntu:~$ st-flash         
7 k+ u( t; ]3 @* X/ N7 `& @& Winvalid command line

9 s4 a  H5 ?" Y对的，这就说明安装成功了。