Memory

本文主要介绍RTL87x2G的内存系统以及怎样使用各部分内存。RTL87x2G的内存系统主要由ROM、RAM、Cache、Flash和eFuse构成，如下所示。这种灵活的内存配置机制使得RTL87x2G支持的应用更为广泛。

内存布局
内存类型	分布	起始地址	结束地址	总大小（字节）
ROM		0x00000000	0x0007FFFF	512K
RAM	ITCM1	0x00100000	0x0012FFFF	192K
	DTCM0	0x00130000	0x0013FFFF	64K
	DTCM1	0x00140000	0x0014FFFF	64K
	Data SRAM	0x00200000	0x00203FFF	16K
	Buffer SRAM	0x00280000	0x0028BFFF	48K
Cache	I-Cache	--	--	32K
Cache	D-Cache	--	--	16K
Flash	SPI Flash	0x04000000	0x07FFFFFF	64M*
eFuse	eFuse	--	--	1K

备注

* 表示映射空间最大是64M，实际以使用Flash大小为准。

ROM

ROM的地址空间为0x0~0x7FFFF，总大小512KB，固化了Bootloader、Flash Driver、Power Manager、BT Controller stack及Platform features等程序。RTL87x2G ROM为APP开放了一些模块，如flash driver等。RTL87x2G SDK包含这些ROM模块的头文件，用户可以访问内置ROM函数，以减少应用程序代码大小和所需的RAM大小。

RAM

内存空间分布

RTL87x2G的RAM空间分为5部分，都可以用来存储数据和执行代码。

RAM空间分布
分布	起始地址	地址空间	大小
ITCM1	0x00100000	0x00100000~0x0012FFFF	192KB
DTCM0	0x00130000	0x00130000~0x0013FFFF	64KB
DTCM1	0x00140000	0x00140000~0x0014FFFF	64KB
Data SRAM	0x00200000	0x00200000~0x00203FFF	16KB
Buffer SRAM	0x00280000	0x00280000~0x0028BFFF	64KB

RAM分三块，分别是TCM，Data RAM和Buffer RAM。其中TCM又可以分成三块，分别是地址空间为0x00100000 ~ 0x0012FFFF总大小192KB的ITCM1、地址空间为0x00130000 ~ 0x0013FFFF总大小64KB的DTCM0和地址空间为0x00140000 ~ 0x0014FFFF总大小64KB的DTCM1，三块空间地址连续。对于TrustZone enable和TrustZone disable其内存空间分布会有所不同，具体如下。

TCM：一种专门设计的内存类型，着重于提供低延迟、高带宽和确定性访问的特性。
ITCM：专门用于存储程序指令的 TCM 类型，使得 CPU 可以极快速地访问和执行其中的代码。
DTCM：一种专门用于存储数据的 TCM 类型，提高这些数据的访问速度。

TrustZone disable内存空间分布

../../../../_images/TrustZone_disable_RAM_layout.png — TrustZone disable RAM布局

备注

TrustZone disable时，不区分secure和non-secure。

TrustZone disable RAM用途如下，每个部分都有固定的排布顺序和特定的用途。

TrustZone disable RAM用途
内存类型内存	内存用途	内存可变
S ROM data	存放Secure ROM Code中全局变量和静态变量	否
Main Stack	启动和中断服务例程中使用该stack	否
Boot PatchRAM	存放Boot Patch全局变量和静态变量以及在RAM上执行的code	否
System Patch RAM	存放System Patch全局变量和静态变量以及在RAM上执行的code	否
Stack Patch RAM	存放Stack Patch全局变量和静态变量以及在RAM上执行的code	否
NS ROM data	存放Non-Secure ROM Code中全局变量和静态变量	否
DTCM + ITCM Heap	供Non-Secure ROM code、System Patch code，BT Host stack code和APP code动态申请空间使用	是
APP RAM	存放APP中全局变量和静态变量以及在RAM上执行的code	是
BT Host stack RAM	存放BT Host stack全局变量和静态变量以及在RAM上执行的code	是

TrustZone enable内存空间分布

../../../../_images/TrustZone_enable_RAM_layout.png — TrustZone enable RAM布局

TrustZone enable RAM用途
内存类型内存	内存用途	内存可变
S ROM data	存放Secure ROM Code中全局变量和静态变量	否
Secure Main Stack	Secure启动和中断服务例程中使用该stack	否
Boot Patch RAM	存放Boot Patch全局变量和静态变量以及在RAM上执行的code	否
System Patch RAM	存放System Patch全局变量和静态变量以及在RAM上执行的code	否
Stack Patch RAM	存放Stack Patch全局变量和静态变量以及在RAM上执行的code	否
NS ROM data	存放Non-Secure ROM Code中全局变量和静态变量	否
NS Main Stack	Non-secure启动和中断服务例程中使用该stack	否
Secure Heap	供Secure ROM code和Secure APP code动态申请空间使用	是
Secure APP RAM	存放Secure APP中全局变量和静态变量以及在RAM上执行的code	是
NS DTCM + ITCM Heap	供Non-Secure ROM code、System Patch code，BT Host stack code和APP code动态申请空间使用	是
NS APP RAM	存放NS APP中全局变量和静态变量以及在RAM上执行的code	是
BT Host stack RAM	存放BT Host stack全局变量和静态变量以及在RAM上执行的code	是

RAM中大小可调整的部分都是统一通过mem_config.h中不同的宏定义修改。NS_RAM_UPPERSTACK_SIZE必须根据使用的BT Host image的版本对应设定。不同的BT Host image占用不同大小的DTCM，请注意看BT Host发布文件及其说明。根据应用需要调整NS_RAM_UPPERSTACK_SIZE的大小。

调整RAM
内存类型	宏
BT Host stack RAM	NS_RAM_UPPERSTACK_SIZE
APP RAM	NS_RAM_APP_SIZE
DTCM + ITCM Heap	NS_RAM_APP_RESERVED_SIZE - NS_RAM_APP_SIZE - NS_RAM_UPPERSTACK_SIZE

APIs

通过调用API：os_mem_alloc 可从NS DTCM Heap、Data SRAM Heap或者Buffer SRAM Heap上动态申请内存，由参数ramType指定申请的类型，分别对应RAM_TYPE_DATA_ON、RAM_TYPE_EXT_DATA_SRAM和RAM_TYPE_BUFFER_ON，具体代码如下。

typedef enum
{
    RAM_TYPE_DATA_ON,        //DTCM Heap
    RAM_TYPE_DATA_OFF = RAM_TYPE_DATA_ON,
    RAM_TYPE_BUFFER_ON,
    RAM_TYPE_BUFFER_OFF = RAM_TYPE_BUFFER_ON,
    RAM_TYPE_EXT_DATA_SRAM,  //Ext DATA SRAM heap
    RAM_TYPE_NUM
} RAM_TYPE;

/**
* @brief  Allocate memory dynamically from Data RAM Heap or Buffer RAM heap
* @param  ram_type : specify which heap to allocate memory from
* @param  size: memory size in bytes to be allocated
* @retval pointer to the allocated memory
*/
#define os_mem_alloc(ram_type, size)
        os_mem_alloc_intern(ram_type, size, __func__, __LINE__)

其他动态申请内存的APIs如下。（详细信息参考 os_mem.h）

os_mem_zalloc:: 申请的内存被初始化为0。
os_mem_aligned_alloc:: 申请的内存按照指定的方式对齐。
os_mem_free:: 释放从data ram heap或者buffer ram heap上申请到的内存。
os_mem_aligned_free:: 释放按指定方式对齐申请的内存。
s_mem_peek:: 统计指定RAM类型的未使用的内存大小。

访问效率

待后续版本更新。

统计RAM使用情况

根据app使用ram的方式，分为静态区和动态区。

统计Data RAM使用的静态区大小

查找Build生成的app.map文件来找到Data RAM中分配的首地址，结束地址以及使用的大小。通过查找加载区 ER_IRAM_NS map，可以确定APP DTCM的静态使用情况。

../../../../_images/ER_IRAM_NS_Map.png — ER_IRAM_NS map

统计动态区剩余大小

通过os_mem_peek函数可以获取指定RAM类型的剩余heap size。

调整APP可使用RAM的总大小

待后续版本更新。

Cache

RTL87x2G支持32KB I-Cache和16KB D-Cache。

Cache默认策略：

Flash默认是Cacheable。
Data ram和Buffer ram默认是Non-Cacheable。

Flash

详见 Flash。

PSRAM

详见 PSRAM。

eFuse

eFuse是一次编程的存储体，用来存储重要且固定的信息，例如：UUID，security key以及其它只会配置一次的信息。eFuse中每个bit不能从0改成1，并且也没有擦除的操作，所以更新eFuse要十分小心。Realtek提供MPTool更新eFuse。