[esp8266]RAM不足替代解决办法
问题描述
因为项目是一个小电视项目需要播放动态图，但是由于内部编程地址只有<1M，想要额能够存放更多的动态图。了解到esp-12s不止1M的flash，所以想要利用起来其余的空间。
本方法适用于: 低频率写数据，高频率读取数据，想以此完全替代RAM是不可能的。
解决办法原理
项目的是基于arduino库来开发的，而icache自动映射在前面1M（0x1010-0x100000）左右flash中，所以这部分地址可以直接使用，而不需要spi来读取。那么可以将后面非映射的区域（3M左右）拷贝到该区域，代码中直接使用该拷贝的位置即可。
过程
前章知道arduino可将flash的非映射区做成文件系统。在里面由两种FS：SpiFs与LittleFs。不过SpiFs已经不再推荐了。这里使用LittleFs来构建。
LittleFs是Cpp文件，且它引用的都是Cpp文件，我这里使用了C文件来include导致报错，大家需要注意，尽量使用Cpp文件。
Arduino IDE下构建文件系统，在网上偶许多帖子说明了。我这里使用的是vscode + platformio开发模式。
文件夹目录是data该文件需要建立在项目根目录下，不然无法识别，然后在platform.ini中加入：
board_build.ldscript = eagle.flash.4m3m.ld
board_build.filesystem = littlefs
这两句分别是定义链接脚本和文件系统类型，链接脚本可将flash分配成3M文件系统，1M的程序系统。
接着可以在data目录下放入正常的文件：
build Filesystem image表示构建文件系统，会生成bin文件在.pio/build/esp8266/littlsfs.bin
Upload Filesystem Image表示从接口(一般串口)烧录文件系统，不会清除程序。
代码实现过程
将某个Buffer区域定义为指定section，然后在linker脚本的irom0区域加入指定链接位置，指定的链接位置请与扇区size对齐，因为写入数据前往往需要先清空扇区，buffer大小页尽量是sector的整数倍，这样不会错误写入到程序区域，导致不可意料的错误。
注：attribute((at( 某个地址)))也可以实现，但在arduino中似乎被放弃，故使用指定section方式。
关键代码如下：
1.代码申请一块区域
#define ROM_BUFFER __attribute__((section( "\".rom_buffer." __FILE__ "." __STRINGIZE(__LINE__) "." __STRINGIZE(__COUNTER__) "\"")))
const uint8_t Ani_A_cache_buffer[100][2*1024] ROM_BUFFER = {0x0ff,0x02,0x03,0xff}; //图片缓冲区域。//请勿cpoy我的邪恶法师文章，这个为原创，转载声明出处
赋予初值只是为了方便调试。
2.修改ld文件，ld文件在.pio\build\esp12e\ld\local.eagle.app.v6.common.ld但是该文件不可直接改，因为它是被生成的，修改文件C:\Users\用户名\.platformio\packages\framework-arduinoespressif8266\tools\sdk\ld\eagle.app.v6.common.ld.h：
/* IRAM is split into .text and .text1 to allow for moving specific */
/* functions into IRAM that would be matched by the irom0.text matcher */
.text : ALIGN(4)
{
......................
. = ALIGN(4);
__eh_frame = ABSOLUTE(.);
KEEP(*(.eh_frame))
. = ALIGN(4096); //添加。//请勿cpoy我的邪恶法师文章，这个为原创，转载声明出处
*(.rom_buffer.*) //添加。//请勿cpoy我的邪恶法师文章，这个为原创，转载声明出处
. = (. + 7) & ~ 3; /* Add a 0 entry to terminate the list */
//请勿cpoy我的邪恶法师文章，这个为原创，转载声明出处
_irom0_text_end = ABSOLUTE(.);
_flash_code_end = ABSOLUTE(.);
} >irom0_0_seg :irom0_0_phdr
. = ALIGN(4096);*(.rom_buffer.*)为添加的语句。意为将linker点移到4096对齐位置，然后下面的含有rom_buffer的段符号都被写入irom0_0_seg位置
3.使用改区域
//写
//擦除缓冲区
//擦除从起始位置(flash位置或者0x40200000)开始的sec_no个扇区
#include <LittleFS.h>
#include "spi_flash.h"
#define ROM_MAP_START 0x40200000
SpiFlashOpResult spi_erase_anim_cache_buffer( uint32_t sec_no)
{
SpiFlashOpResult res = SPI_FLASH_RESULT_OK;
//注意要减1，扇区从0开始。//请勿cpoy我的邪恶法师文章，这个为原创，转载声明出处
uint32_t sec_strat = ((uint32_t)Ani_A_cache_buffer-ROM_MAP_START)/SPI_FLASH_SEC_SIZE - 1;
uint32_t sec_end = sec_strat + sec_no;
if( sec_end > (sec_strat+(Animate_Max_Fps/2)))
sec_end = sec_strat+(Animate_Max_Fps/2);
Serial.printf("Erase file system: %d - %d,sec_no:%d,MAX:%d\r\n", sec_strat, sec_end, sec_no, Animate_Max_Fps/2);
for( uint32_t i = sec_strat; i < sec_end; i++)
{
ESP.wdtFeed(); //喂狗，注意时间过程会导致狗复位。//请勿cpoy我的邪恶法师文章，这个为原创，转载声明出处
res = spi_flash_erase_sector( i);
//Serial.printf("%d[%x-%x] ", i, i*SPI_FLASH_SEC_SIZE, (i+1)*SPI_FLASH_SEC_SIZE-1);
if( res)
return res;
}
//AniAcSysPrintf("\r\n");
return res;
}
void setup()
{
int sec_no = sizeof(Ani_A_cache_buffer)/4096;
int addr = (unsigned int)Ani_A_cache_buffer;
unsigned char src_ptr[100] = "Hello, this is my test Code";
spi_erase_anim_cache_buffer( sec_no);
res = spi_flash_write( addr-ROM_MAP_START, (unsigned int)src_ptr, 40);//写入size需要4字节对齐。//请勿cpoy我的邪恶法师文章，这个为原创，转载声明出处
}
//读
unsigned char c1 = Ani_A_cache_buffer[0][0];
Serial.prinf( "c1=%d\r\n", c1);
写入请不要直接使用改变量名，因为这个本就是const变量。
请勿cpoy我的邪恶法师文章，这个为原创，转载声明出处
调试过程
在platform.ini加入
build_flags =
...............
-Wl,-Map=filemap.map
可在项目根目录下有filemap.map搜索rom_buffer可看到：
*fill* 0x00000000402b60a4 0xf5c
*(.rom_buffer.*)
.rom_buffer.AnimateAccSys.cpp.65.0
0x00000000402b7000 0x32000 .pio\build\esp12e\src\AnimateAccSys\AnimateAccSys.cpp.o
0x00000000402e9004 . = ((. + 0x7) & 0xfffffffffffffffc)
*fill* 0x00000000402e9000 0x4
0x00000000402e9004 _irom0_text_end = ABSOLUTE (.)
0x00000000402e9004 _flash_code_end = ABSOLUTE (.)
.rom_buffer.AnimateAccSys.cpp.65.0在0x00000000402b7000刚好对齐4096，并且大小为0x32000恰是申请的Ani_A_cache_buffer的大小。
也可在代码中打印该地址：
Serial.printf("Ani_A_cache_buffer address:%p\r\n" , Ani_A_cache_buffer);
测试
相对来说速度正常，理论比spi读取更快。
