redboot堆空间与flash config/fis布局解析

"本文主要探讨了RedBoot在嵌入式系统中的堆空间管理和Flash空间的配置及FIS（File Information Structure）信息存储布局。通过分析`main.c`和`target.ld`文件，揭示了RedBoot如何分配和使用内存资源，以及如何在Flash中存储关键配置信息。" RedBoot是一款开源的引导加载程序，常用于嵌入式系统，它负责初始化硬件、加载操作系统映像等任务。在深入理解RedBoot的内存管理之前，我们首先需要知道堆和Flash的区别。堆是运行时动态分配内存的区域，通常位于RAM（随机存取存储器）中，而Flash是一种非易失性存储器，用于持久存储数据，如配置信息和固件。 在RedBoot中，堆空间的分配在`main.c`文件的`cyg_start`函数中进行。代码首先检查`CYGMEM_SECTION_heap1`宏是否被定义。如果定义了，那么堆的起始地址将从`CYGMEM_SECTION_heap1`指定的位置开始，大小为`CYGMEM_SECTION_heap1_SIZE`。这个位置在`target.ld`链接脚本中被定义在RAM的最末端，以确保堆有足够大的空间。如果没有定义`CYGMEM_SECTION_heap1`，则堆将从整个RAM区域的开始位置开始，大小为`CYGMEM_REGION_ram_SIZE`。 在某些情况下，实际安装的SDRAM可能少于最大可能容量，这时会检查`ram_end`（SDRAM的结束地址）是否小于`workspace_end`（当前定义的堆结束地址）。如果是，为了适应实际情况，`workspace_end`将被更新为`ram_end`，同时调整`workspace_size`以反映新的堆大小。 接下来，如果启用了RedBoot的FIS_ZLIB_COMMON_BUFFER选项，将在堆的末尾预留一块内存，大小为`CYGNUM_REDBOOT_FIS_ZLIB_COMMON_BUFFER_SIZE`，用于Zlib压缩和解压缩操作。这有助于在处理FIS信息时节省计算资源。预留空间后，堆的大小会相应减去这个值。 FIS是RedBoot中用于存储文件系统信息的数据结构，它可以包含配置参数、分区信息等。这些信息通常存储在Flash中，以保证在系统重启或电源断电后仍能保留。预留的Zlib共用缓冲区允许RedBoot高效地处理和压缩/解压缩存储在Flash中的FIS数据。 RedBoot的堆空间管理和Flash存储布局体现了对嵌入式系统资源的有效利用和灵活性。通过对`main.c`和`target.ld`的配置，开发者可以优化内存分配，满足不同应用场景的需求，并确保FIS信息的安全存储和高效处理。理解这些机制对于开发和调试基于RedBoot的嵌入式系统至关重要。