1.芯片选型怎么评估资源？

在选择芯片类型时，我们常看到这样的参数：如STM32L451的Flash是512K，RAM是160K；512K及160K都是对应最大容量，但是Flash、Ram包含那些内容呢？实际使用时，怎样计算它们的大小？

带着这两个问题去看以写内容：

2.Keil的资源统计

使用Keil编译工程后，会有下图提示：

其中四个关键点：

• Code为代码，本质上就是一大堆ARM指令；

• RO为只读的数据，举个栗子：

char *pcName = “Huge”; //Huge 这四个字符就是放在Rom中，属性为RO-Data

其中“Huge”这个四个字符在RAM和Flash中各自保存一份。

• RW为非0初始化的全局和静态变量占用的RAM大小.注意：同时还要占用等量的ROM大小用于存放这些非0变量的初值；
• ZI(zero initialize)：初始化为0的内存区的大小（该区域3个用途：全局和静态变量初始化为0+堆区+栈区）。

打开keil自动生成的.map文件，将文件拉到最后，可以看到以下内容：

• Flash的占用量就是上图中ROM Size的大小，它包含了Code+RO+RW的大小【ARM指令代码+只读数据+非0初始化变量的初值】

• RAM的占用量包含上述RW+ZI的大小，也即【非0初始化变量、0初始化RAM（又分为0初始化静态变量区+堆区+栈区）】

3. Jflash读取固件大小

使用Jflash打开编译好的hex文件或者是bin文件，注意一下前四个字节：

20000000 + 17CA0 = 20017CA0(十六进制),仔细观察这个17CA0十六进制转换为十进制干好是：97440；即：97440 = RW Size，这就证明了RAM的大小确实=RW+ZI的大小。

hex或bin文件的前4个字节为主堆栈指针MSP的初值，在STM32的启动文件（.s汇编文件）中，一开始我们会看到 Stack_Size、Heap_Size 这两个汇编宏定义。

4.设置RAM

Stack指的是栈，栈是由堆栈指针MSP/PSP自动管理的，理论上初始化时给堆栈指针赋值为RAM的最高地址即可，但是用keil编译时，keil并不是按RAM的最高地址生成的HEX前4字节（也即MSP的初值），而是按照：全局和静态变量的容量+Heap_Size+Stack_Size三者之和，作为HEX文件的前4字节。

设置STM32L451芯片的RAM的总大小，是在keil的这个地方设的

其实讲道理，我觉得keil还是把这个值+RAM起始地址(0x2000000)作为MSP的初值更好，只不过keil不是这么做的，keil仅仅是把这个值用作编译检测：检查全局和局部静态变量（含0初始化和非0初始化两部分）所占的空间+堆区+栈区，它们所占空间之和是否超过了上图红框里的这个值，如果超了就编译报错。这就是上面红框里的值唯一的作用。

根据这段理论，我们也就知道了启动文件中Stack_Size该设为多少了，只要【全局变量+局部静态变量+Heap_Size+Stack_Size】的大小不超过芯片的RAM容量即可。

keil编译时，会把C库函数支持的malloc、free所需的内存指向heap内存区，并且当我们不断的malloc吃内存堆时，malloc函数会检测程序已吃掉的内存堆是否超过了Heap_Size，超了的话就会返回NULL。

keil是这样为【全局变量 + 局部静态变量 + Heap_Size + Stack_Size】分配内存的：

上面论述的是，使用C库函数提供的mallloc时，内存堆heap的使用情形，如果我们不打算使用C库提供的动态内存分配，而打算使用自己写的内存堆管理程序，甚至干脆不打算使用动态内配功能，这些情况下，请直接把Heap_Size设为0。

5.总结

最后总结一下Stack_Size的设置方法：

• 在keil中正确设置芯片的RAM大小，

• 确定堆区Heap_Size的大小，这个值可以通过调试自己估计出来，如果不使用C库的malloc的话，直接设为0，

• 把Stack_Size设的越大越好，只要编译不报错，就把Stack_Size往尽可能大了配，否则如上图所示的内存空闲区，在整个程序运行期间，将不被使用，纯属浪费，不如让其作为栈，以增强程序稳定性。

6.扩展

• 数组内存管理：自己写的动态内存管理程序，本质上就是申请一个大数组，自己管理这个数组而已，相当于自己写一套malloc/free函数，很多操作系统中有这样的例子，比如freeRtos、ucos等，这些操作系统都提供了好多种动态内存管理方法，最简单的一种，跟切火腿似的，malloc出来之后就释放不掉了，直到把这个大数组切完拉倒，看似很low的内存管理方法，实际上在很多小型项目上却用起来很方便。

更好的内存管理程序，那自然是支持动态切，还要支持把动态释放的空间合并起来，以便把刚才合并起来的空间再次malloc，这些更好的内存管理程序，用起来更方便，但是同时，这种功能强大的内存管理程序自身也会占掉很多RAM / ROM / CPU资源，矛盾利弊共存。到底要使用简单的内存管理还是高级的内存管理，要看项目需求，一般嵌入式操作系统会提供4种以上的内存管理程序供我们选用。