FreeRTOS的内存管理（选择heap4.c文件的理由）

       

目录

1. 了解FreeRTOS内存管理

2. 了解内存碎片

3.了解各个heap.c的内存分配方法

1.heap1.c

2.heap2.c

3.heap3.c

4.heap4.c

5.heap5.c

总结：

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      内存管理是一个系统基本组成部分，FreeRTOS 中大量使用到了内存管理，比如创建任务、信号量、队列等会自动从堆中申请内存，用户应用层代码也可以 FreeRTOS 提供的内存管理函数来申请和释放内存，他们是heap1~5.c，下面就粗略的讲解一下他们的特性。

1. 了解FreeRTOS内存管理

      FreeRTOS创建任务、队列、信号量等的时候有两种方法，一种是动态的申请所需的RAM。 一种是由用户自行定义所需的 RAM，这种方法也叫静态方法，使用静态方法的函数一般以 “Static”结尾，比如任务创建函数 xTaskCreateStatic()，使用此函数创建任务的时候需要由用户定义任务堆栈，本章我们不讨论这种静态方法。

     使用动态内存管理的时候 FreeRTOS  内核在创建任务、队列、信号量的时候会动态的申请RAM。标准 C 库中的 malloc()和 free()也可以实现动态内存管理，但是如下原因限制了其使用：

● 在小型的嵌入式系统中效率不高。

● 会占用很多的代码空间。

● 它们不是线程安全的。

● 具有不确定性，每次执行的时间不同。

● 会导致内存碎片。

● 使链接器的配置变得复杂。

       不同的嵌入式系统对于内存分配和时间要求不同，因此一个内存分配算法可以作为系统的可选选项。FreeRTOS 将内存分配作为移植层的一部分，这样 FreeRTOS 使用者就可以使用自己的合适的内存分配方法。

      当内核需要 RAM 的时候可以使用 pvPortMalloc()来替代 malloc()申请内存，不使用内存的时候可以使用 vPortFree()函数来替代 free()函数释放内存。函数 pvPortMalloc()、vPortFree()与函 数 malloc() 、free()的函数原型类似。

      FreeRTOS 提供了 5 种内存分配方法，FreeRTOS 使用者可以其中的某一个方法，或者自己的内存分配方法。这 5 种方法是 5 个文件，分别为:heap_ 1.c 、heap_2.c 、heap_3.c 、heap_4.c 和 heap_5.c。这 5 个文件再 FreeRTOS 源码中，路径：FreeRTOS->Source->portable->MemMang ， 后面会详细讲解这 5 种方法有何区别。

2. 了解内存碎片

在看 FreeRTOS  的内存分配方法之前我们先来看一下什么叫做内存碎片，看名字就知道是 小块的、碎片化的内存。那么内存碎片是怎么来的呢？内存碎片是伴随着内存申请和释放而来 的，如图所示。