【FreeRTOS源码阅读】<3> heap_x.c

最新推荐文章于 2025-09-02 05:39:13 发布

原创

最新推荐文章于 2025-09-02 05:39:13 发布 · 878 阅读

2 ·

CC 4.0 BY-SA版权

文章标签：

#源码阅读 #FreeRTOS

heap_1 内存管理阅读

直接数组向后一直申请，不支持释放

heap_2 内存管理阅读

除了不合并空闲块以外，其他和heap_4一样

heap_3 内存管理阅读

直接调用系统的malloc和free

heap_4 内存管理阅读

在创建任务时，会给TCB申请内存空间、给任务的栈申请空间、给状态链表申请空间；在使用队列以及信号量时，会给队列申请空间。申请空间时会调用vPortMalloc函数进行申请。下面就来介绍heap_4的管理机制。

首先根据FreeRTOSConfig.h文件下的configTOTAL_HEAP_SIZE大小定义一个unsigned char的数组，这个数组就是整个内存管理的整个堆空间。整个对空间使用类型为BlockList_t的链表进行维护。

在第一次调用vPortMalloc时，会先调用static void prvHeapInit( void )函数将整个RTOS的堆进行初始化，流程如下：

当堆初始化完成后，对数组这段内存的分块如下图：

字节对齐舍弃字节	FirstFreeBlock	FreeHeap	pxEnd	字节对齐舍弃字节
xStart

堆空间初始化完成后，继续进行堆内存申请的工作。流程如下：此时xStart.pxNextFreeBlock只想FirstFreeBlock。

申请完堆内存以后，内存表如下图：

字节对齐舍弃字节

MallocedBlock

MallocedHeap

最低0.47元/天解锁文章

确定要放弃本次机会？

福利倒计时

: :

立减 ¥

普通VIP年卡可用

立即使用

nickatcsdn

关注关注

0
点赞
踩
2

收藏

觉得还不错? 一键收藏
0
评论
分享

复制链接

分享到 QQ

分享到新浪微博

扫一扫
举报

举报

专栏目录

FreeRTOS基础一：源码结构和移植

luliplus的博客

04-08

2626

初步认识FreeRTOS的源码包结构注：croutine.c实现了FreeRTOS的协程（co-routine）功能。协程通常被用在低端，RAM很小的微处理器上，如今并不常用，FreeRTOS也不会再对此功能进行更新。 FreeRTOS |────Source 目录，存放FreeRTOS源代码文件 | ├─include 目录，内核通用头文件 | ├─portable 目录，编译器+处理器适配文件 |

FreeRTOS学习笔记＜通用工程移植＞

cq17805982133的博客

04-20

716

1.找一个简单的工程，例如跑马灯工程，将源码拷贝到新创建的FreeRTOS文件夹中 2.删掉文件夹中除keil、MemMang和RVDS其余的文件夹 3.向工程分组中添加文件 4.添加相应的头文件路径 5.拷贝FreeRTOSConfig.h文件 6.在FreeRTOSConfig.h中添加一句话 7.修改FreeRTOS.h中INCLUDE_xTaskGetSchedulerState为1 8.编译后无错误，移植完成 ...

参与评论您还未登录，请先登录后发表或查看评论

FreeRtos内存管理

jndxcsc的专栏

08-18

3034

FreeRtos内存管理标签（空格分隔）：ＦreeRtos内存ＦreeRtos的内存管理接口，都遵循POSIX接口标准.可移植操作系统接口（英语：Portable Operating System Interface，缩写为POSIX），是IEEE为要在各种UNIX操作系统上运行软件，而定义API的一系列互相关联的标准的总称，其正式称呼为IEEE Std 1003，而国际标准名称为ISO/I

freeRTOS小内存堆算法深入讲解

fhqlongteng的博客

01-30

1825

1、内存堆算法简介本文所介绍的内存堆管理是freeRTOS操作系统中的小内存管理算法，参考heap_4.c源文件。这个程序适用于小内存的CPU，比如像STM32F这样的只有几十-几百KB内存的处理器。整个内存堆的处理算法简洁，高效，现对其中的原理做详细的介绍。此算法和RT Thread操作系统的小内存管理算法是一样，可以参考这篇文章，只是代码实现的方式上有一些区别。 ...

FreeRTOS断言机制：开发阶段的错误检测与调试

最新发布

gitblog_00668的博客

09-02

728

在嵌入式系统开发中，调试往往比桌面应用更加复杂。硬件资源有限、实时性要求高、难以重现的竞态条件（Race Condition）等问题常常让开发者头疼不已。FreeRTOS作为一款广泛使用的实时操作系统（RTOS），提供了强大的断言（Assertion）机制来帮助开发者在早期发现和定位问题。你是否曾经遇到过： - 系统运行一段时间后莫名死机？ - 任务调度出现异常行为？ - 内存管理相关的难以追...

FreeRTOS内存管理基于STM32

qq_61672347的博客

07-08

2万+

FreeRTOS内存管理基于STM32内存的申请和释放

jansson+freertos遇到的问题

张有本的专栏

05-13

2571

最近需要在stm32+freertos环境中，使用json格式组包通信，于是按照https://blog.csdn.net/yannanxiu/article/details/52712723 帖子中说的，使用了keil自带的jansson包，组包发送出现了一点问题，记录如下： 1.组包发送后，freertos死在taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK(); 修改了...

基于freertos的嵌入式系统开发（六）FreeRTOS的内存管理方法4

cyjbj的博客

09-25

676

freertos的内存分配第四种方法的优势就是增加了一个内存合并算法，通过将将相邻的小的空闲内存块合并成一个大块，一定程度上避免了内存泄露，提高内存使用效率。本文详细分析了内存分配、释放和合并算法的流程及其代码实现。

FreeRTOS内存管理模型详解：heap_1至heap_5的差异、性能数据与选型权威建议

![FreeRTOS调试方法与任务跟踪技巧]...它提供了五种可选的堆管理模型（heap_1 至 heap_5），每种模型在内存分配策略、碎片处理、线程安全和适用场景上各有取

FreeRTOS内存管理

留小乙的博客

10-28

2648

一、内存管理简介 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。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()还是也可以实现动态内存管理，但是如下原因限制了其使用： 1、在

FreeRTOS五种内存管理详解

meteor的博客

11-09

1092

作为最早期的内存管理，其实heap1做的事情很简单。首先，他的内存来源是。然后内存只能申请，并不能释放。因此，谈不上内存碎片等问题。1. 线程安全：在申请内存的时候通过vTaskSuspendAll()和xTaskResumeAll()。暂停和恢复了任务的调度，让整体申请可以安全使用。2. 内存对齐：主要分为两个对齐，前半部分对申请的内存大小进行了对齐，后半部分则对申请的起始内存地址进行了对齐。3. traceMALLOC()宏用于跟踪内存申请。

FreeRTOS高级篇7---FreeRTOS内存管理分析

热门推荐

朱工的专栏

06-07

6万+

内存管理对应用程序和操作系统来说都非常重要。现在很多的程序漏洞和运行崩溃都和内存分配使用错误有关。 FreeRTOS操作系统将内核与内存管理分开实现，操作系统内核仅规定了必要的内存管理函数原型，而不关心这些内存管理函数是如何实现的。这样做大有好处，可以增加系统的灵活性：不同的应用场合可以使用不同的内存分配实现，选择对自己更有利的内存管理策略。比如对于安全型的嵌入式系统，通常不允许动态...

FreeRTOS内存管理之heap_4.c

qq_40604302的博客

07-15

2565

FreeRTOS内存管理之heap_4.c源码解析每当创建任务、队列、互斥量、软件定时器、信号量或事件组时，RTOS内核会为它们分配RAM。标准函数库中的malloc()和free()函数有些时候能够用于完成这个任务，但是：在嵌入式系统中，它们并不总是可以使用的；它们会占用更多宝贵的代码空间；它们没有线程保护；它们不具有确定性（每次调用执行的时间可能会不同）；当RTOS内核需要RAM时，调用**pvPortMalloc()函数来代替malloc()函数。当RAM要被释放时，调用vPor

FreeRtos heap4源码分析

亦轩的专栏

01-28

1449

=============================== 博客点滴积累，部分话语和知识点来源于网络，感谢网络资源的提供者====== heap4 与heap2 比较相似，也是简单地实现了pvPortMalloc()和vPortFree()，不过对于释放的空闲内存碎片进行了合并，其他的细微区别会在代码说明的，这里只贴与heap2 不一样的地方 /* Assumes 8bit b

FreeRTOS笔记（六）：五种内存管理详解

weixin_43952192的博客

08-23

3421

不同的嵌入式系统对于内存分配和时间要求不同。FreeRTSO将内存分配作为移植层的一部分，这样FreeRTOS使用者就可以设用自己的合适的内存分配方法。当内核需要分配内存时可以调用pvPortMalloc（），释放内存时使用pvPortFree()。 FreeRTOS提供了5种内存分配方法，以不同文件的形式存在，分别是heap_1.c、heap_2.c、heap_3.c、heap_4.c、heap_5.c。这5个文件在FreeRTOS源码终，路径为FreRTOS->Source->portta

使用cJSON数据格式向阿里云服务器发送数据，内存溢出问题解决方法

qq_43249749的博客

12-12

2157

使用移植的FreeRTOS的STM32F407，借助4G DTU ，用RS485向阿里云物联网平台发送数据时，正常发送到阿里云几分钟后出现乱码

FreeRTOS：卡死在configASSERT( ( pxQueue ) )问题记录

kivenx的博客

01-14

1067

关于FreeRTOS常见导致异常的情况，configASSERT( ( pxQueue ) )卡死解决方案

Heap_4.c

qq_15242011的博客

05-21

555

/* Copyright 2018 Canaan Inc. * * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); * you may not use this file except in compliance with the License. * You may obtain a copy of the License at * * http://www.apache.org/licenses/LIC.

*** Using Compiler 'V5.06 update 6 (build 750)', folder: 'E:\worker\keil\ARM\ARMCC\Bin' Build target 'test-pid' assembling startup_stm32f407xx.s... compiling stm32f4xx_it.c... compiling stm32f4xx_hal_timebase_tim.c... compiling freertos.c... compiling main.c... linking... test-pid\test-pid.axf: Error: L6218E: Undefined symbol MX_FREERTOS_Init() (referred from main.o). test-pid\test-pid.axf: Error: L6218E: Undefined symbol vApplicationGetTimerTaskMemory(xSTATIC_TCB**, unsigned**, unsigned*) (referred from timers.o). test-pid\test-pid.axf: Error: L6218E: Undefined symbol xPortSysTickHandler (referred from cmsis_os2.o). Not enough information to list image symbols. Not enough information to list load addresses in the image map. Finished: 2 information, 0 warning and 3 error messages. "test-pid\test-pid.axf" - 3 Error(s), 0 Warning(s). Target not created. Build Time Elapsed: 00:00:03

07-20

在使用 Keil 编译 FreeRTOS 项目时，遇到 **L6218E: Undefined symbol** 错误通常表明某些关键函数或符号未被正确实现或未包含在项目中。以下是一些常见原因和解决方法： ### 1. 未实现 FreeRTOS 适配函数 FreeRTOS 需要一些特定平台的适配函数，例如内存管理函数 `pvPortMalloc` 和 `vPortFree`，以及任务钩子函数 `vApplicationIdleHook`、`vApplicationStackOverflowHook` 和 `vApplicationTickHook`。如果这些函数未在项目中定义，编译器将无法找到它们的实现并报错[^1]。 **解决方法：** - 确保包含 `heap_1.c`、`heap_2.c` 或 `heap_4.c` 文件（位于 FreeRTOS 源码的 `Source/portable/MemMang` 目录中），并将其添加到项目中以提供 `pvPortMalloc` 和 `vPortFree` 的实现。 - 实现空闲任务钩子函数 `vApplicationIdleHook()`、堆栈溢出钩子函数 `vApplicationStackOverflowHook()` 和时间片钩子函数 `vApplicationTickHook()`，即使它们为空函数。 ```c void vApplicationIdleHook(void) { // 空闲钩子函数实现 } void vApplicationStackOverflowHook(TaskHandle_t xTask, char *pcTaskName) { // 堆栈溢出处理 (void)xTask; (void)pcTaskName; } void vApplicationTickHook(void) { // 时间片钩子函数实现 } ``` ### 2. FreeRTOS 配置选项未启用某些功能（如 `xTaskGetCurrentTaskHandle`）需要在 `FreeRTOSConfig.h` 中启用相应的配置选项。例如，使用 `INCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle` 宏来启用任务句柄获取功能[^2]。 **解决方法：** - 在 `FreeRTOSConfig.h` 中定义以下宏以启用相关功能： ```c #define INCLUDE_xTaskGetCurrentTaskHandle 1 ``` ### 3. 缺少必要的初始化函数在 STM32 项目中，FreeRTOS 的初始化通常由 `MX_FREERTOS_Init()` 函数完成，该函数可能未在 `main()` 函数中调用，或者其定义未包含在项目中。 **解决方法：** - 检查 `main()` 函数是否调用了 `MX_FREERTOS_Init()`。 - 如果该函数未定义，请在 `freertos.c` 或类似文件中添加其实现。 ```c void MX_FREERTOS_Init(void) { // 初始化 FreeRTOS 资源，如创建任务、队列等 } ``` ### 4. SysTick 中断未正确配置 FreeRTOS 需要一个周期性的 SysTick 中断来驱动任务调度器。如果未正确配置 SysTick 中断处理程序 `xPortSysTickHandler`，则可能导致编译错误或运行时问题。 **解决方法：** - 确保在 `stm32fXxx_it.c` 文件中正确实现了 `SysTick_Handler`，并调用 `xPortSysTickHandler`。 ```c void SysTick_Handler(void) { HAL_IncTick(); if (xTaskGetSchedulerState() != taskSCHEDULER_NOT_STARTED) { xPortSysTickHandler(); } } ``` ### 5. 未正确链接 FreeRTOS 库文件如果项目未正确链接 FreeRTOS 的库文件或源文件，编译器将无法找到必要的符号定义。 **解决方法：** - 确认 FreeRTOS 的源文件路径已正确添加到项目的 `Include Paths`。 - 确保 `tasks.c`、`queue.c` 和 `event_groups.c` 等核心源文件已添加到项目中。 ### 6. 使用 CMSIS-Pack 时的配置问题在 STM32CubeIDE 或 Keil 中使用 CMSIS-Pack 时，某些 FreeRTOS 功能可能未被正确启用。 **解决方法：** - 检查 `freertos.c` 文件中是否启用了必要的功能，例如定时器任务内存分配函数 `vApplicationGetTimerTaskMemory()`。 ```c void vApplicationGetTimerTaskMemory(StaticTask_t **ppxTimerTaskTCBBuffer, StackType_t **ppxTimerTaskStackBuffer, uint32_t *pulTimerTaskStackSize) { static StaticTask_t xTimerTaskTCB; static StackType_t uxTimerTaskStack[configTIMER_TASK_STACK_DEPTH]; *ppxTimerTaskTCBBuffer = &xTimerTaskTCB; *ppxTimerTaskStackBuffer = uxTimerTaskStack; *pulTimerTaskStackSize = configTIMER_TASK_STACK_DEPTH; } ``` ---