FreeRTOS-内存管理-完结篇

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#freertos #操作系统 #嵌入式

本文介绍了FreeRTOS的内存管理机制，包括heap_1到heap_5五种不同的内存管理方法。heap_1只提供内存申请，避免碎片；heap_2增加了内存释放但不处理碎片；heap_3是对C库malloc/free的封装，线程安全但效率较低；heap_4能处理内存碎片，适合动态分配；heap_5则允许内存跨多个不连续段，扩展了内存使用范围。通过对比，展示了各种内存管理策略的适用场景和优缺点。

FreeRTOS-内存管理

  • 无论是创建任务、队列、信号量还是其他的东西，都需要为其分配一定空间，前面我们都是运用动态内存申请的方法来申请空间，并且我们所使用的的动态内存申请函数都是FreeRTOS自己提供的，而不是使用C标准库中的malloc()和free()这两个函数，主要是因为以下原因：
  1. 内存动态管理效率低
  2. 线程不安全
  3. 不确定性高，每次执行时间不同
  4. 导致内存碎片
  5. 使链接器配置变得复杂
  • 所以FreeRTOS为我们提供了5种内存管理方法，这5中内存管理方法各有不同 ，分别存放在heap_1、heap_2、heap_3、heap_4、heap_5。在我看来，这五种方法更像是版本迭代，越往后功能越强，但功能强带来的问题就是效率变得比较低。在看这几种方法前我么先来看一下什么是内存碎片。

内存碎片

  • 所谓内存碎片，就是在动态申请和释放过程中，内存变得碎片化。下图表示了内存碎片的生成过程。
    在这里插入图片描述
  • 从上面可见，(1)是没有使用过的内存，但是随着内存的多次申请和释放，(4)中产生了很多空间较小的内存，而剩下的大块内存很少，那些空间小的内存就是聂村碎片。

五中内存管理方法对比

  • 这里仅就五种内存管理方法上做一个简单对比，不会对源码深入分析。

heap_1

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