FreeRTOS实时操作系统（十六）内存管理

系列文章

FreeRTOS实时操作系统（一）RTOS的基本概念

FreeRTOS实时操作系统（二）任务创建与任务删除（HAL库）

FreeRTOS实时操作系统（三）任务挂起与恢复

FreeRTOS实时操作系统（四）中断任务管理

FreeRTOS实时操作系统（五）进入临界区、任务调度器挂起与恢复

FreeRTOS实时操作系统（六）列表与列表项

FreeRTOS实时操作系统（七）时间片调度及RTOS的滴答定时器

FreeRTOS实时操作系统（八）任务状态查询及时间统计函数

FreeRTOS实时操作系统（九）时间延时函数及消息队列

FreeRTOS实时操作系统（十）信号量

FreeRTOS实时操作系统（十一）队列集

FreeRTOS实时操作系统（十二）事件标志组

FreeRTOS实时操作系统（十三）任务通知

FreeRTOS实时操作系统（十四）软件定时器

FreeRTOS实时操作系统（十五）Tickless低功耗模式

FreeRTOS实时操作系统（十六）内存管理

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内存管理

动态创建：自动地从 FreeRTOS 管理的内存堆中申请创建对象所需的内存，并且在对象删除后，
可将这块内存释放回FreeRTOS管理的内存堆
静态创建：需用户提供各种内存空间，并且使用静态方式占用的内存空间一般固定下来了，即使任务、队列等被删除后，这些被占用的内存空间一般没有其他用途

前面使用的一些创建惹怒我、队列、信号量等，采用的都是动态创建的方式，比起静态的方式，更加简便、灵活。

标准C库也提供了函数malloc()和free()实现动态申请和释放内存，但是没有线程安全的相关机制，内存碎片化等缺点

FreeRTOS提供了五种内存管理算法：（介绍heap_4）

heap_2 内存管理算法使用最适应算法，找出最小的，满足条件的内存碎片，但不能合并空闲内存块

heap_4使用了首次适应算法（第一个满足条件的内存块），也支持内存的申请与释放，并且能够将空闲且相邻的内存进行合并，从而减少内存碎片的现象。

heap_5 内存管理算法是在 heap_4 内存管理算法的基础上实现的，但是 heap_5 内存管理算法在 heap_4 内存管理算法的基础上实现了管理多个非连续内存区域的能力，heap_5 内存管理算法默认并没有定义内存堆 ，需要用户手动指定内存区域的信息，对其进行初始化。

API函数

函数	描述
void * pvPortMalloc( size_t xWantedSize );	申请内存
void vPortFree( void * pv );	释放内存
size_t xPortGetFreeHeapSize( void );	获取当前空闲内存的大小

1. void * pvPortMalloc( size_t xWantedSize );
   xWantedSize：申请的内存大小，以字节为单位；
   返回值：返回一个指针 ，指向已分配大小的内存。如果申请内存失败，则返回 NULL。

2. void vPortFree( void * pv );
   *pv：指针指向一个要释放内存的内存块；

3. size_t xPortGetFreeHeapSize( void );
   返回值：返回当前剩余的空闲内存大小

实验测试

void task2( void * pvParameters )
{
	uint8_t t = 0;
    uint8_t * buf = NULL;
    while(1)
    {
			buf = pvPortMalloc(30);                 /* 申请内存 */
			if(buf != NULL)
			{
				printf("申请内存成功！\r\n");
			}
			else 
				printf("申请内存失败\r\n");

			if(buf != NULL)
			{
				vPortFree(buf);                     /* 释放内存 */
				printf("释放内存！！\r\n");
		    } 
		
		if(t > 50)
		{
			t = 0;
			printf("剩余的空闲内存大小为：%d\r\n",xPortGetFreeHeapSize());
		}	
		t++;		
		vTaskDelay(20);
    }
}

测试成功，这里的buf存放的是申请后的地址，所以如果申请一次内存后，多次释放的时候就会出现问题。

这里申请的是30个字节的大小，但是在打印的时候，申请释放前后的总的占用大小差值并不是30，因为还有一些句柄啥的会创建