[esp8266]官方SDK與arduino ROM或Flash布局,Vscode+platformio 如何設置

flash布局有哪些

1. 樂鑫官方的SDK flash布局
2. 在arduino開發上的FS（file spilt）布局

樂鑫官方儲存結構(非OTA)

在esp8266上有一個spi總線的w25q32芯片（或者其他大小的），支持：512KB, 1M, 2M, 4M.

esp8266有內部儲存器，但是以及用掉了，應該時燒錄了樂鑫自己的板載程序，所以我們只能燒錄程序在
外部的spi flash（如：w25q32）上。
對於RAM則是芯片內部有160K的RAM

一些詞語解釋

---

詞語名	解釋
RMA	160K，RAM = IRAM + DRAM
DRAM	起始：0x3FFE8000 96K，對於 Non-OS_SDK，前 80 KB 用來存放 .data/.bss/.rodata/heap，heap 區的大小取決於 .data/.bss/.rodata 的大小；還有 16 KB 給 ROM code 使用。
對於 RTOS_SDK，96 KB ，用來存放 .data/.bss/.rodata/heap，heap 區的大小取決於 .data/.bss/.rodata 的大小。
IRAM	起始：0x40100000 ，64K， instruct RAM,有時候會把它當作64K，有時候會32K,這里區分，IRAM=icache+iram
iram	起始：0x40100000 ，32K，被icache分去后的instruct RAM
icache	起始：0x40200000，32K，IRAM分出后的用作映射作用，ICACHE_FLASH_ATTR字段（section）會被加載到cache中。

動態內存結構

RAM

內部的RAM(160KB)被分為兩部分：IRMA與DRAM，其中IRAM(64K)，從其中抽取32K用作icache，其余32K任然作為iram,
icache 映射一部分falsh（wa25q32）上的內存到其中，以加速讀取。

cahce映射

esp8266 支持多種 cache 映射機制，當前默認的使用的是 1MB + 1MB 的方式。
即將 spi flash 中的:
0x000000~0x0FFFFF 映射到 0x40200000~0x402FFFFF，
0x100000~0x1FFFFF 映射到 0x40200000~0x402FFFFF。

Flash結構

(圖來自他人帖子，沒找到原圖，覺着畫的很OK，隨手用了，原帖主人介意來聯系我刪除)
falsh在bin線性上一共分布為（按flash從0x000000開始）：

燒錄bin檔名	flash地址	扇區號	默認長度(KB)	最大長度(KB)	區域說明
eagle.flash.bin	0x00000	0-	64	64
eagle.irom0text.bin	0x10000	16-?	200	768
esp_init_data_default.bin	0x3FE000	1020	4	4
blank.bin	0x3FE000	1022	4	4

falsh在邏輯上一共分布為（按flash從0x000000開始）：

區域名	flash地址	扇區號	長度(KB)	區域說明
系統程序	0x00000	0	64	eagle.flash.bin
系統程序	0x10000	16-？	768	eagle.irom0text.bin
用戶數據	0x？	？	？	？
系統自己校准后保存RF參數區域	0x3FB000	1019	1	RF_CAL
默認RF參數	0x3FC000	1020	1	esp_init_data_default.bin
balnk.bin	0x3FD000	1021	1	圖中被划去的
balnk.bin	0x3FE000	1022	1	初始化系統參數區

以上與網上有些版本有些差異，但我感覺問題差異不大。

代碼中的字段

MEMORY
{
  dport0_0_seg :                       org = 0x3FF00000, len = 0x10
  dram0_0_seg :                        org = 0x3FFE8000, len = 0x18000
  iram1_0_seg :                        org = 0x40100000, len = 0x8000
  irom0_0_seg :                        org = 0x40220000, len = 0x5C000
}

參考鏈接

詳細ram與rom內存映射
[]

arduino儲存結構

一些詞語解釋

---

詞語名	解釋
RMA	160K，RAM = IRAM + DRAM
DRAM	起始：0x3FFE8000 96K，對於 Non-OS_SDK，前 80 KB 用來存放 .data/.bss/.rodata/heap，heap 區的大小取決於 .data/.bss/.rodata 的大小；還有 16 KB 給 ROM code 使用。
對於 RTOS_SDK，96 KB ，用來存放 .data/.bss/.rodata/heap，heap 區的大小取決於 .data/.bss/.rodata 的大小。
IRAM	起始：0x40100000 ，64K， instruct RAM,有時候會把它當作64K，有時候會32K,這里區分，IRAM=icache+iram
iram	32K，被icache分去后的instruct RAM
icache	32K，IRAM分出后的用作映射作用，ICACHE_FLASH_ATTR字段（section）會被加載到cache中。

修改過程

1. 首先了解上面的官方的SDK結構后，發現起始flash是可以修改的，然后通過arduino與官方SDK falsh布局解析發現實際上
   的flash起始是被arduino重新配置過。
2. 在此之前得了解arduino的falsh配置，flash(4M舉例)被分為6區域：

區域	作用	內存起始
sketch	這塊區域主要是OTA或者板載代碼（就是用戶程序）	0x40200000(esp8266內存的映射)
empty	空白區域
spifs	文件系統區域
eeprom	eeprom區域，可以使用arduino的EEPROM讀寫
rfcal	射頻校准參數
wifi	wifi配置參數，如密碼等。

該文件配置位置在：C:\Users\PX_Lenovo\AppData\Local\Arduino15\packages\esp8266\hardware\esp8266\3.0.2\tools\sdk\ld\eagle.flash.4m3m.ld(只是取其中一種配置方式說明,文件夾里有很多這樣的配置文件)

3. 那么用戶視角是哪里修改，而真實的配置文件是哪個?
   通過尋找發現實際上用戶界面只需要勾選即可，而真正起作用的文件是：eagle.flash.4m1m.ld（取其中一個文件）。
   

4. 發現其實arduino下的spifs實際上是文件系統而已，通過以上界面修改可以達到代碼選擇需要的***.ld文件，如:eagle.flash.4m3m.ld。

5. 那么在VsCode+platformio上如何做到這樣的修改。

6. 起初發現之前在目錄C:\Users\PX_Lenovo\AppData\Local\Arduino15\packages\esp8266\hardware\esp8266\3.0.2下發現很多*.py文件，猜想是否
   由這些python代碼來實現編譯選擇正確的，翻看了一些代碼，確實由有相關操作，我想是否可以在python代碼中加入打印，判斷platformio調用這些代碼
   結果發現，加入代碼，使用platformio編譯無效。

7. 我發現編譯時會有一些打印，打印給了許多的網址，找到platformio手冊 然后仔細在網站上
   尋找了一些資料，發現**.ld文件其實就是ld(gnu 鏈接器)，知道鏈接器的朋友肯定知道，其實platformio使用界面選擇替代輸入命令行。

8. 那么我是否能在platformio中設置它選擇文件eagle.flash.4m3m.ld，首先想到platformio.ini文件是配置環境變量文件，在網上找尋一番，還真有一點，
   在該文件下加入board_build.ldscript = eagle.flash.4m3m.ld就能實現加載該腳本。試圖加入，發現無任何變化：
   
   

9. 第二天，繼續思考，看看能不能在vscode的終端手動添加ld命令，發現只有gcc.exe，沒有ld命令。

10. 注意到點擊編譯，終端會打印: Executing task in folder SmallDesktopDisplay: C:\Users\PX_Lenovo\.platformio\penv\Scripts\platformio.exe run <是否platformio插件就在這里，打開該文件，隨意翻動一下，在C:\Users\PX_Lenovo\.platformio\platforms\espressif8266\boards中發現很多json文件，那么
    聯想到platformio.ini中字段board = nodemcuv2，自然而然在C:\Users\PX_Lenovo\.platformio\platforms\espressif8266\boards打開該文件：

11. 赫然發現"ldscript": "eagle.flash.4m1m.ld"，這個應該就是尋找的文件，嘗試修改該字段為："ldscript": "eagle.flash.4m3m.ld"，發現編譯沒有任何變化
    ，發現編譯時會打印一些板子信息：
    

12. 那么嘗試修改這些信息，在nodemcuv2.json中"name": "NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module)"修改為："name": "NodeMCU 1.0 (ESP-12E Module, Hello!)",發現終端打印同樣的信息，那么確定是該文件無疑，嘗試再修改一些其他信息，打印發現也會變動。

13. 突然注意到修改為eagle.flash.4m3m.ld其實是spi fs的大小修改了，實際上終端是不會打印出文件系統的任何信息的。那么到這里其實修改已經完成了。

14. 那么實際上可能在paltformio.ini文件中加入board_build.ldscript = eagle.flash.4m3m.ld是生效的。

總結

在platformio中使用arduino開發esp8266，其修改板子配置只需要修改paltformio.ini:board_build.ldscript,並且代碼的區域只有sketch這塊（我使用esp12s只有1044464Byte）。

其他

在開發過程中發現，80KB RAM(應該是DRAM)實際上用不了多少，我申請一個8KB的動態緩沖區已經是極限了，那么預測實際上可使用的50KB左右，大了就會無限重啟
可能是某些函數會申請大內存吧，實際情況以后有需要再測試。

修改linker腳本

在platformio.ini加入：

board_build.ldscript = C:\Users\PX_Lenovo\AppData\Local\Arduino15\packages\esp8266\hardware\esp8266\3.0.2\tools\sdk\ld\eagle.flash.4m3m.ld

文件位置：

arduino配置文件:C:\Users\PX_Lenovo\AppData\Local\Arduino15\packages\esp8266\hardware\esp8266\3.0.2\cores\esp8266
platformio:C:\Users\PX_Lenovo\.platformio\platforms\espressif8266\boards

參考鏈接

arduino與官方SDK falsh布局解析
官方arduino esp8266falsh 布局參考文檔
腳本.ld使用方法

附錄