STM32单片机存储管理解析：优化内存分配，提升系统稳定性

# 1. STM32单片机存储架构概述**

STM32单片机采用哈佛架构，将指令存储器和数据存储器分开，以提高性能。指令存储器通常为闪存（Flash），而数据存储器包括SRAM和EEPROM。

SRAM（静态随机存取存储器）是一种易失性存储器，断电后数据会丢失。它具有低功耗、高速和高耐用性等优点，通常用于存储程序代码和临时数据。

EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）也是一种非易失性存储器，但它可以按字节或块进行擦除和编程。它比闪存速度慢，但具有更高的耐用性和数据保留能力。

# 2. 存储管理理论基础

### 2.1 内存管理的基本概念

内存管理是计算机系统中一项至关重要的任务，它负责管理和分配计算机内存资源。内存管理的主要目标是确保应用程序能够高效、安全地访问内存，同时最大限度地利用可用内存。

**内存层次结构：**

计算机系统中的内存通常被组织成一个层次结构，其中每个级别具有不同的访问速度和容量。最快的内存级别是寄存器，其次是高速缓存，然后是主内存（RAM）。最慢的内存级别是辅助存储器（例如硬盘驱动器）。

**内存地址空间：**

每个内存地址空间都由一个连续的地址范围组成，每个地址对应于内存中的一个字节。处理器使用地址空间来访问内存中的数据和指令。

**虚拟内存：**

虚拟内存是一种技术，它允许应用程序使用比物理内存更大的地址空间。当应用程序访问虚拟内存地址时，操作系统会将该地址翻译成物理内存地址。这使得应用程序可以访问比实际可用的物理内存更多的内存。

### 2.2 虚拟内存和物理内存

**虚拟内存：**

虚拟内存是一种抽象层，它为应用程序提供了一个比物理内存更大的地址空间。虚拟内存地址由操作系统管理，并映射到物理内存地址。这使得应用程序可以访问比实际可用的物理内存更多的内存。

**物理内存：**

物理内存是计算机系统中实际存在的内存。它由半导体芯片组成，并提供比虚拟内存更快的访问速度。

**虚拟内存和物理内存之间的映射：**

操作系统使用称为页面表的数据结构来管理虚拟内存和物理内存之间的映射。页面表将虚拟内存地址空间划分为称为页面的固定大小块。当应用程序访问虚拟内存地址时，操作系统会查找页面表以确定该页面是否驻留在物理内存中。如果页面不在物理内存中，操作系统会从辅助存储器（例如硬盘驱动器）中获取该页面并将其加载到物理内存中。

### 2.3 内存分配算法

内存分配算法用于将内存分配给应用程序。有许多不同的内存分配算法，每种算法都有其优点和缺点。

**首次适应算法（FF）