【FreeRTOS学习笔记】CHA2-堆内存管理

目录
1. 预备知识
2. 内存分配方案示例
3. 与堆相关的实用函数

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1. 预备知识

• 从FreeRTOS V9.0.0 版本开始，可以完全静态分配FreeRTOS 应用程序，不再需要包含堆内存管理器。但是本章讨论动态内存分配，FreeRTOS 在每次创建内核对象时分配RAM，在每次删除内核对象时释放RAM。这种策略减少了系统设计和规划的工作量，简化了API，并最大限度地减少了RAM地占用。
• 可以使用标准C语言库的 malloc() 函数和 free() 函数来分配内存，但由于一些原因，这些函数可能并不适合：
  • 在小型嵌入式系统中，malloc() 函数和 free() 函数并不总是可用的。
  • 实现的malloc () 函数和 free() 函数可能相对较大，占用了宝贵的代码空间。
  • malloc () 函数和 free() 函数很少是线程安全的。
  • malloc () 函数和 free() 函数不是确定的，执行函数所需时间会因为不同的调用而有差异。
  • malloc () 函数和 free() 函数可能会出现内存碎片化的情况。（比如，堆内的空闲RAM分散成彼此独立的小块，虽然可能总的空闲RAM大小是够的，但是因为其不连续，所以仍无法被分配给某个内存块。）
  • malloc () 函数和 free() 函数会使链接器配置复杂化。
• FreeRTOS现在将内存分配视为可移植层部分，因为不同的嵌入式系统有不同的动态内存分配和时间要求。FreeRTOS使用pvPortMalloc() 和 vPortfree() 来分配和释放RAM。
• FreeRTOS 提供了5个pvPortMalloc() 和 vPortfree() 的实现案例，它们分别定义在heap_1.c, …, heap_5.c 源文件中，全部位于 FreeRTOS/Source/portable/MemMang 目录下。

2. 内存分配方案示例

（1）heap_1

• heap_1.c 实现了基本的 pvPortMalloc() 函数，并且没有实现vPortFree() 函数。所以，从不删除任务或其他内核对象的应用程序可能会使用heap_1（有些关键系统是禁止使用动态内存分配的，因为存在非确定性）。heap_1 总是确定性的，而且不会引起内存碎片化。
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