ESP32 内存相关

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于 2023-04-15 11:06:08 首次发布
ESP32芯片内存包括192KBIRAM和328KBDRAM，但在实际项目中，如HelloWorld示例，DRAM可用空间约为180K。这可能因为BOOT阶段占用了一部分，一级引导程序固化在ROM中，负责加载二级引导到IRAM和DRAM。二级引导则加载分区表和主程序到内存，主程序包含RAM和只读段。

520K内存包括 192KB 的 IRAM 和 328KB 的 DRAM。

ESP32和ESP32-C3内存使用情况

显示但实际项目编译后内存并没有上面那么大，如下面的官方Hello World示例

DRAM约只有180K，而不是328K，其余部分可能是BOOT启动阶段占用了，而编译没有计算这部分，下面内容截取自官方说明

  1. 一级引导程序 被固化在了 ESP32 内部的 ROM 中，它会从 flash 的 0x1000 偏移地址处加载二级引导程序至 RAM (IRAM & DRAM) 中。

  2. 二级引导程序 从 flash 中加载分区表和主程序镜像至内存中，主程序中包含了 RAM 段和通过 flash 高速缓存映射的只读段。

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ESP32的内存布局
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ESP32的IRAM和DRAM
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特性​​主要用途​​存放​​可执行代码​​存放​​变量数据​​​​可执行性​​​​可执行​​​​不可执行​​​​存放内容​​函数（特别是中断、Flash 操作相关函数）全局变量、静态变量、堆(heap)、栈(stack)​​访问总线​​IBus (取指), DBus (读/写数据)DBus (读/写数据)​​宏标识​​IRAM_ATTR默认位置，或DRAM_ATTR(用于非缓存地址)​​地址范围​​0x4004xxxx等等​​普通函数和变量​。
深入解析ESP32C3（2）- 存储类型和地址空间
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本篇文章参考。
ESP32_RAM内存优化
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06-29 2395
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ESP32带 log 记录的 malloc 动态申请内存，用于debug 调试查找报错原因
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esp32移植野火w5500
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乐鑫 Espressif
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内存类型：ESP32拥有内部SRAM（IRAM、DRAM）、外部PSRAM、RTC内存和Flash，合理使用不同类型的内存资源是提升系统性能和稳定性的关键。内存分配：通过malloc等函数，根据数据大小和应用场景选择合适的内存类型和对齐标志。内存问题：理解并解决内存泄漏、栈溢出、动态分配失败和内存碎片化等常见问题，确保系统的稳定运行。监控与调试：利用ESP-IDF提供的内存监控工具和FreeRTOS的任务栈监控功能，实时掌握内存使用情况，及时发现和解决问题。
ESP32 优化笔记（一）内存优化
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一，什么是外部RAM ESP32有520kB的内部RAM空间可以使用，这对于一般的情况是够用的，但是如果设备需要涉及音频或者显示图像等处理时，需要更大的内存空间来处理这些数据。ESP32支持扩展外部RAM，其实乐鑫已经在其ESP32 WROVER系列模组中集成了一个4M大小的外部PSRAM。 乐鑫对于ESP32 WROVER的介绍也是： ESP32-WROVER 系列模组基于 ESP32-D0WD 双核芯片设计，其强大的双核性能适用于对内存需求大的应用场景，例如多样的 AIoT 应用和网关应用。 如果你
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看图片在分配堆内存时，碰上了这个断言，触发应用程序反复重启。
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### ESP32 内存优化方案与不足问题解决方案 ESP32 的内存不足问题通常源于其有限的 SRAM 和 IRAM 资源，尤其是在运行复杂任务或多模块应用时。以下是一些通用的优化方案和具体解决方法： #### 1. **IRAM 内存不足的优化** IRAM 是 ESP32 的指令 RAM，用于存储代码段。如果 IRAM 不足，可以尝试以下方法： - **取消勾选 WIFI 的速度优化功能**：在 `menuconfig` 中进入 `Component config -> WiFi`，取消勾选 `Enable WiFi TX speed optimization`[^1]。 - **调整编译选项**：通过修改编译器选项，将部分代码从 IRAM 移动到 Flash。例如，在编译时添加 `-fdata-sections -ffunction-sections` 并启用链接器垃圾回收。 - **使用外部 RAM**：对于某些模块（如 mbedtls），可以选择将数据存储在外部 RAM 中，而不是默认的内部 RAM[^1]。 #### 2. **SRAM 内存不足的优化** SRAM 是 ESP32 的数据 RAM，用于存储变量、堆栈和其他动态分配的数据。以下是一些优化策略： - **减少全局变量和静态变量**：尽量减少全局变量和静态变量的数量，改用动态分配或局部变量。 - **启用外部 RAM**：如果硬件支持（如 PSRAM），可以在 `menuconfig` 中启用外部 RAM 支持，并确保相关模块正确配置[^3]。 - **优化分区表**：检查并调整分区表设置，确保为应用程序保留足够的内存空间[^1]。 - **使用 heap_caps_malloc()**：在需要特定类型内存（如 DMA 内存）时，使用 `heap_caps_malloc()` 函数显式指定内存类型，避免不必要的内存占用[^2]。 #### 3. **内存碎片化问题** 内存碎片化可能导致可用内存减少，即使总内存充足。以下是一些解决方案： - **定期释放内存**：确保所有不再使用的内存都被及时释放，避免内存泄漏。 - **使用内存管理工具**：利用工具（如 `heap_caps_get_info()` 或 `esp_task_wdt_init()`）监控内存使用情况，识别潜在的内存泄漏问题[^3]。 - **优化内存分配模式**：尽量减少频繁的动态内存分配和释放操作，改用固定大小的缓冲区或对象池。 #### 4. **其他优化建议** - **减少图形资源占用**：如果项目涉及图形界面（如 LVGL），可以通过减少图像分辨率、字体大小和动画效果来降低内存消耗[^3]。 - **禁用不必要的模块**：在 `menuconfig` 中禁用未使用的组件或功能，以节省内存。 - **调整 SPIFFS 分区大小**：如果文件系统占用过多内存，可以适当缩小 SPIFFS 分区大小。 ```python # 示例代码：使用 heap_caps_malloc 显式分配 DMA 内存 import esp def allocate_dma_memory(size): return esp.heap_caps_malloc(size, esp.MALLOC_CAP_DMA) # 示例：释放内存 def free_memory(ptr): esp.heap_caps_free(ptr) ``` ---
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