RTOS(ucosII)在KEIL环境下的内存分配管理知识——编译器优化等级的影响
第一次写技术文章，不知道如何表述才能更好的和大家交流，试着慢慢写，希望可以坚持下去。写这个的原因有很多，主要还是自己困惑，其次想和大家交流下心得。如有不对的地方，欢迎指正。
PS:简单自我介绍，感兴趣可以上知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/150905017
对于嵌入式设备来说，举例STM32这类，RAM区一般不超过512kbyte，Flash最多2Mb，咱们这篇文章，主要是关注内存（即RAM区）。所有代码，都里不开内存，但由于嵌入式芯片处于成本考虑，内存都不会太大，所以，在使用过程中，对内存资源的把控尤为关键，如果设计不好，导致内存爆满那软件也没法继续设计下去，如果操作不当，导致内存溢出，那么情节不严重的造成数据紊乱，情节严重的是系统奔溃。
那么，我们怎么样来管理内存呢？如何确定我们的内存设计是最优的呢？首先，我们要知其所以然，那就是内存到底是个什么东西？我敲了多年代码，没有太去深究这个问题，这次有机会，我觉得是时候去了解真相了[—_—]
基本概念：
本篇文章是以STM32嵌入UCOSII系统为例作为讲解，其他也是类似。
每个芯片的空间都不一样，但起始地址都是一致的，RAM从0x02000000开始，内部FLASH从0x08000000开始，具体分区、地址映射之类的信息网上查一下，很多讲解的。
我们在写代码的过程中，会进行很多数据定义，频率最高的如下：
全局变量：const/static/一般定义；
局部变量：const/static/一般定义；
在整个RAM中，又被分为以下区域：
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.data区 |
任务栈区 |
.bss区 |
系统HEAP |
系统STACK |
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被初始化的数据存放区： 全局变量初始化后存放区域； 局部static变量初始化后存放区域； |
任务自身数据的存放； 任务运行中局部变量的空间 |
和data性质有点相反： 全局变量没有初始化存放区域； 局部static变量没有初始化存放区域； |
需要使用malloc来进行分配。如果整个程序中未使用malloc，此空间可以设置为0. |
任务切换时系统数据；
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编译器优化规则的影响：
△单独每个.c里面的变量在KEIL编译时，RO RW ZI是怎么新增的？
1.首先，本函数.c文件的全局变量如果一个都没有被引用，则本文件中所有全局变量会被优化removing掉。此时查看Map文件，该文件的RO RW ZI数值均为0.
2.在本文件中，被调用的函数里应用其中一个全局变量，此时编译后RO RW ZI会根据整个文件定义的全局变量数量进行相应变化。但是，这里有个细节，如果定义在文件中的全局变量字节数大于8个字节，同时没被引用，此时，该变量会整体被removing掉。有兴趣可以调试观察一下，会出现定义数据数量和map对应不上的结果。具体原因，是keil优化规则的问题。
测试源码如下：
uint8_t g_waterSensorInfo[9];
TDateTime doorActionTime; //7字节
TDateTime waterActionTime; //7字节
char g_BleMac[2];
uint8_t test[1024] = {1};
void AppTaskBle (void *p_arg)
{
while (DEF_TRUE)
{
memset(test,1,1024);
OS_TimeDlyMs(20);
}
}
3.在此稍微深究一下，找到KEIL优先级调整界面，我原来的等级是LEVEL0，最低优化等级；
此时编译后的map信息：
4.将优先级直接调整到最高级Level3后，map信息如下：
5.整个测试工程的优化效果，对比如下：
Program Size: Code=27566 RO-data=1198 RW-data=1172 ZI-data=38988 优化等级level0
Program Size: Code=19348 RO-data=1080 RW-data=1148 ZI-data=38820 优化等级level3
可以很明显的对比出来，在Level3的优化强度下，code量大幅缩小，RO RW ZI也有小幅的缩减。所以，我们在调整或者切换开发工具时，注意优化等级是否有变化，优化程度有可能会导致出现奇怪问题。解决办法暂时没碰到也没深究，可以先把所有告警解决掉试试。