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堆内存管理

概述

堆（Heap）是动态分配内存的区域，用于存储程序运行时动态分配的内存空间。

WM IoT SDK 应用程序使用常见的计算机架构模式：由程序控制流动态分配的内存（即栈）、由函数调用动态分配的内存（即堆）以及在编译时分配的 静态内存。

由于 WM IoT SDK 是一个多线程 RTOS 环境，因此每个 RTOS 任务都有自己的栈，这些栈默认在创建任务时从堆中分配。

W800 包含多种类型的 RAM：

可以基于属性的内存分配器允许应用程序按不同目的进行堆分配。

多数情况下，可直接使用 C 标准函数库中的 malloc() 和 free() 函数实现堆分配。为充分利用各种内存类型及其特性，WM IoT SDK 还具有基于内存属性的堆内存分配器。分配具有特定属性的内存，可使用

wm_heap_caps_alloc()

编程时提供属性：

当申请的指定属性的内存不足时，执行 wm_heap_caps_alloc 会返回 NULL 。

要获取所有 RAM 堆的剩余空间大小，请调用：

wm_heap_get_free_size()

调用 malloc() 时，WM IoT SDK 内部调用 wm_heap_caps_alloc 函数，使用属性 WM_HEAP_CAP_DEFAULT 分配内存。内存重新分配调用 wm_heap_caps_realloc 函数。

分配的内存可以通过调用 wm_heap_caps_free 函数释放。

显示堆内存统计信息可以调用 wm_heap_print_stats 函数。调试时，显示堆内存分配信息调用 wm_heap_print_tracing 函数。

当前堆内存分配算法采用 FreeRTOS heap4 方案，所有从堆内存分配的内存，都为 8 字节对齐。释放内存时会自动合并相邻空闲内存，具备一定的内存碎片整理能力。

W800 的内存分成三块：160Kbyte SRAM、 128Kbyte DRAM 和最大 8Mbyte 的 PSRAM：

内存块	功能	起始地址	终止地址	大小	属性
160 Kbyte	SRAM	0x20000000	0x20027FFF	160Kbyte	WM_HEAP_CAP_DEFAULT \| WM_HEAP_CAP_INTERNAL \| WM_HEAP_CAP_EXEC
128 Kbyte	DRAM	0x20028000	0x20047FFF	128Kbyte	WM_HEAP_CAP_DEFAULT \| WM_HEAP_CAP_INTERNAL \| WM_HEAP_CAP_SHARED
<=8 Mbyte	PSRAM	0x30000000	0x307FFFFF	8Mbyte	WM_HEAP_CAP_SPIRAM

小技巧

只申请 160KB 的 SRAM，则调用 wm_heap_caps_alloc(size, WM_HEAP_CAP_EXEC)
只申请 128KB 的 DRAM，则调用 wm_heap_caps_alloc(size, WM_HEAP_CAP_SHARED)
只申请 PSRAM，则调用 wm_heap_caps_alloc(size, WM_HEAP_CAP_SPIRAM)
只申请片上内存，则调用 wm_heap_caps_alloc(size, WM_HEAP_CAP_INTERNAL)
如果不关心从哪申请内存，则调用 wm_heap_caps_alloc(size, WM_HEAP_CAP_DEFAULT)，这和使用 malloc 是一样的效果
若内存不足时，调用上述所有分配接口将返回 NULL 表示分配失败
当前 SDK 提供的 HEAP 管理与 FreeRTOS 提供的 heap_4 类似，具备内存碎片回收机制，但若频繁分配和释放不同大小的内存块时，仍有可能出现内存碎片
在 W80X 平台上 pSRAM 的内存属性不能声明成 WM_HEAP_CAP_DEFAULT ，原因是 CPU 与 DMA 同时访问会造成总线冲突，进而引起系统宕机。pSRAM 具体用法可参考 pSRAM

主要配置如下：