段的概念_重定位的引入
1. 全局变量和局部变量引入栈的概念
这里面有一个全局变量，一个局部变量
现在问2个问题：
- 1.全局变量保存在哪里？Flash还是RAM？
它的初始值肯定是保存在flash上，运行的时候，因为他是可读可写，所以运行时它肯定是在内存里
- 2.局部变量保存在哪里？
我们看看反汇编，就一清二楚了
C函数的第1个参数，放在寄存器R0里（这个是定死的，第一个参数在R0，第二个参数在R2.。。。。）
tmp在栈里
用val也就是r0来设置栈里的内容
tmp变量的地址是多少？ “sp+0”
可以看到局部变量的地址跟栈密切相关
参数个数小于4个的话都会用寄存器来传递，至于大于4个参数的话，就是其他的方式，具体没有研究过，不过肯定没有这个效率高。
可以得出结论：
- 局部变量的地址跟栈相关
- SP的初始值是多少？可以影响后续的局部变量的地址
- 函数的调用深度，也会影响到栈
- 调用者的局部变量有多、有少，这也会影响到栈
我们再看看全局变量：
在返回的文件里面就可以看到全局变量的地址，他的初始值保存在哪里？
我们用一个比较特殊的数值来看看，static int g_a = 0x12345678；
这个全局变量的地址，在代码中怎么体现？
下图中，红框里面的两个数值，哪一个是全局变量g_a的地址？
去 0x800016c 处，读到一个数值0x20000000，这个数值就是g_a的地址
现在我们知道了：
局部变量的地址跟栈相关
全局变量的地址，对应的是内存（严格来说是RAM），但是它的地址是怎么确定的呢？
你链接程序时，需要指定“数据段”的起始地址：
我们使用这种简单的办法来指定“可读可写的内存”的基地址，基地址是0x20000000
在我们这个简单的程序里只有一个全局变量g_a，所以g_a的地址是0x20000000
在工程设置里，我们只是指定了内存的大小，这块内存怎么使用？
一部分用来保存全局变量，一部分用来当做栈，还可能有一部分没有用到
选择内存哪里当做栈？随你高兴，只要不会覆盖全局变量的空间就可以。
比如我们可以这样设置：
栈往下增长，如果定义一个局部变量：char [1000000000]会发生什么事？
执行时会发生什么事情？
这个情况比较极端，但是可以看到：
1.我们无法限定栈的使用范围，如果你的程序写得不好，栈就会溢出
我们只能指定栈的TOP地址，无法限定栈往下增长的范围
2.这也就是我们为什么一般把栈的TOP地址设定在内存的最高位置的原因
尽可能让栈往下增长时，可以使用更多的空间。
二、堆是什么？
堆是什么？
堆是一块内存
这块内存一开始是空闲的，也就是没人使用
我们可以从这块内存里分配出一小块来使用
我们也可以在使用完后，把这一小块内存放回去以便再次分配
堆是空闲内存吗？不是，可以从里面划分出来使用，划分出来的这块被使用的内存，也属于堆
堆：程序员自己管理的内存，可以从中申请内存，可以回收内存。
你申请的内存，你想用来做什么都可以。但是，全局变量的地址是在连接时就确定了，所以它不在堆上。
深入讲解
- FreeRTOS里定义了一个全局数组：
用数组的方式申请一大块内存，里面可以放任何的东西，注意不要溢出！ - 很多程序，是使用“空闲内存”
比如：全局变量从0x20000000开始，你设置栈执行一块0x200的内存，剩下的内存，如果你可以管理起来，能从中分配内存，它就是堆
当然，对于堆，我们管理它的时候肯定是要事先确定它的起始地址、结束地址
你从堆里划分空间时，从头部开始划分，或者从尾部开始划分，没有什么不同。
看看下面的代码：
int heap_start = 0x20004000;
int heap_end = 0x20005000;
void *malloc(int len)
{
void *ret = heap_start;
heap_start += len;
return ret;
}
这段代码分配得到的内存，能够释放吗？
释放：就是让这块内存能再次使用，再次malloc
假设第1次：buf1 = malloc(10),
假设第2次：buf1 = malloc(20);
现在想去释放buf1，你能写出一个 free 函数吗？void free(void *buf);
写不出，为什么？
比如：free(buf1); 我没办法根据buf1这个参数知道buf1有多大
就是说不知道回收、释放多大的空间
从上面的图里，知道buf1的大小吗？
可能会告诉我：buf2 - buf1，就是大小
但是：
void a()
{
char *buf1 = malloc(10);
b();
free(buf1); // 根本无法访问另一个函数的局部变量buf2
}
void b()
{
char *buf2 = malloc(20);
}
在我们这个场景里面，你没有办法知道buf2的地址，就没办法通过buf2-buf1确定buf1的长度
在实际应用中，你甚至不知道第2个malloc的地址是存在哪个变量里
所以，我们这个简单的malloc函数没有对应的free函数
我们使用的这个管理方法是有问题的，它可以分配空间，但是无法回收空间。
我们看看官方的malloc函数时怎么做的：
我们看看上面的malloc方法
- buf1 = malloc(10);
- 分配的空间大小=10+头部
- 在头部里记录大小
多了个记录内存使用信息的头部用来管理
这种方法巧妙地把分配的内存的长度，记录了下来以后 free(buf1)时，怎么得到buf1的长度？
从头部读取buf1的长度记录
keil自带的malloc、free，大概就是这种方法
当然，内部实现会复杂得多
三. 段的概念
代码段、只读数据段、可读可写的数据段、BSS段。
char g_Char = 'A'; // 可读可写，不能放在ROM上，应该放在RAM里
const char g_Char2 = 'B'; // 只读变量，可以放在ROM上
int g_A = 0; // 初始值为0，干嘛浪费空间保存在ROM上？没必要
int g_B; // 没有初始化，干嘛浪费空间保存在ROM上？没必要
所以，程序分为这几个段：
- 代码段(RO-CODE)：就是程序本身，不会被修改
- 可读可写的数据段(RW-DATA)：有初始值的全局变量、静态变量，需要从ROM上复制到内存
- 只读的数据段(RO-DATA)：可以放在ROM上，不需要复制到内存
- BSS段或ZI段：
- 初始值为0的全局变量或静态变量，没必要放在ROM上，使用之前清零就可以
- 未初始化的全局变量或静态变量，没必要放在ROM上，使用之前清零就可以
- 局部变量：保存在栈中，运行时生成
- 堆：一块空闲空间，使用malloc函数来管理它，malloc函数可以自己写，当然在fresros用的是数组的分配方式。
