从freeRTOS谈malloc内存是哪里来的？

简介：

malloc申请的内存是哪里来的呢？

很多人都说是从堆上来的。回答没错，可堆又是从哪里来的呢？本文结合freeRTOS嵌入式系统简单的介绍一下malloc内存的来历。

内容：

一句话先概括一下堆是从哪里来的，两种方式：

1：堆是编译器静态编译的确定的。

如果你定义了一个全局的数组，那么编译器编译是否要为这个数组分配空间呢？答案是肯定的。

如果有个嵌入式系统硬件上可用RAM只有175KB，编译freeRTOS,添加相关应用，生成了程序（即txt段，bss段，data段组合）。

假如查看map文件发现，.txt段，.bss段，.data段占用75k，还有100KB。这100KB干嘛用呢，一般剩余的内从作为系统的堆栈用。

如何才能作为系统的堆栈用呢？让操作系统来进行管理。

对于freeRTOS系统很简单，就是定义一个可配置的数组，让编译器为其分配内存。如下

/* Allocate the memory for the heap. */
static uint8_t ucHeap[ configTOTAL_HEAP_SIZE ];

把其作为系统的heap，进行初始化。其他所有内存都从这里获取。

于是有了malloc等相关的内存管理函数。系统中需要动态内存的都通过OS的内存管理

接口分配内存。甚至包含任务创建所需要的内存，如TCB，任务所需要的栈等。

2：堆是动态确定的。

编译器算出heap的起点。

pHeap=编译地址空间基地址（可以作为参数传递给编译器）+ （.txt段，.bss段，.data段等总和）。

然后系统使用这个指针不停的加。可参照brk的实现。

最后随便说点：

mmu的出现，可以说改变了编译器，编译器再也不用关心物理地址。将编译地址空间变为0g-4g（或者说无限大）。

对于linux一个进程，其首先载入elf文件，然后初始化task，堆栈指针初始化为

pStack=4g -（elf  .txt段，.bss段，.data段等总和)。向上生长。

pHeap=4g 向下生长。

此时堆的本质已经变成了动态申请的虚存空间。