网站图片不是本站的对seo有什么不好,界面简洁的网站,网站建设必须要在阿里云备案吗,天河建设网站制作有没有想过什么移植FreeRTOS时#xff0c;为什么有多种的内存文件#xff0c;我们工程只使用Heap_4#xff0c;其他的有什么用#xff1f;每个的区别是什么#xff1f;FreeRTOS是一种流行的实时操作系统#xff0c;广泛应用于嵌入式系统开发中。在嵌入式系统中#xff0… 有没有想过什么移植FreeRTOS时为什么有多种的内存文件我们工程只使用Heap_4其他的有什么用每个的区别是什么FreeRTOS是一种流行的实时操作系统广泛应用于嵌入式系统开发中。在嵌入式系统中内存管理是一个非常重要的问题因为资源有限必须合理地分配和使用内存。本文将介绍FreeRTOS中的内存管理机制并给出一些通俗易懂的例子。 文章目录 1. 内存管理1.1 静态创建任务 2. 内存管理文件3. 动态内存管理总结 系统移植的文章可以查看这个 【FreeRTOS】FreeRTOS移植stm32详细步骤介绍 1. 内存管理
在FreeRTOS中创建任务有两种方式静态创建任务和动态创建任务。
1.1 静态创建任务
静态创建任务是在编译时为任务分配固定大小的内存块。通过定义任务时的参数来指定任务所需的栈空间大小。静态创建任务的函数是xTaskCreateStatic()示例如下
TaskHandle_t xTaskCreateStatic(TaskFunction_t pxTaskCode,const char *pcName,const uint32_t ulStackDepth,void *pvParameters,StackType_t *puxStackBuffer,StaticTask_t *pxTaskBuffer
);其中pxTaskCode是任务函数的指针pcName是任务的名称ulStackDepth是任务栈的大小pvParameters是传递给任务函数的参数puxStackBuffer是任务栈的起始地址pxTaskBuffer是任务控制块的起始地址。通过静态创建任务可以在编译时为任务分配固定大小的内存块避免了动态内存分配的开销和风险。 2. 内存管理文件 heap_1.c这是最简单的内存管理实现它使用静态数组作为堆内存只能申请不能释放就是只实现了malloc功能没有实现free功能。实现的原理就是定义一个大数组然后将合适的空间静态的分配给每个任务如果某个任务或队列信号量等删除了那么这个空间也没办法释放所以它适用于只创建不删除的系统中。 heap_2.c这是对heap_1.c的改进它支持动态内存分配和释放但没有内存块合并的功能。跟Heap_1不一样的是Heap_2使用最佳匹配算法来分配内存并且支持了free功能最佳匹配算法就是加入我要创建一个任务它需要17字节的空间算法可以在多个碎片空间内存中找出最佳的空间例如有20、15、10、5字节的空间算法就会分配20空间的内存中的17字节给系统使用剩下的3字节仍然是空闲字节可以被申请但是如果一直没有被申请就形成了内存碎片所以Heap_2会产生内存碎片。适用于需要动态内存管理的应用场景但不需要内存块合并的场景。 heap_3.c这是对heap_2.c的改进它支持动态内存分配和释放并且实现了内存块合并的功能。适用于需要动态内存管理的应用场景且需要内存块合并的场景。 heap_4.c这是对heap_3.c的改进它支持动态内存分配和释放并且实现了内存块合并和分割的功能。Heap_4使用首次适应算法来分配内存还会将相邻的空闲内存合并成为一个更大的空闲内存这有助于较少内存的碎片问题当需要分配一块内存时FreeRTOS会遍历空闲内存块链表查找第一个大小大于等于所需内存的空闲内存块。如果找到了满足条件的空闲内存块FreeRTOS会将其分割成两部分一部分用于分配另一部分保留为剩余的空闲内存块。如果没有找到满足条件的空闲内存块FreeRTOS会根据需要进行堆内存扩展以满足分配要求。分配完成后FreeRTOS会返回分配的内存块的起始地址。。适用于需要动态内存管理的应用场景且需要内存块合并和分割的场景。 heap_5.c这是最复杂的内存管理实现它支持动态内存分配和释放并且实现了内存块合并、分割和按需增减堆内存的功能。适用于需要灵活管理堆内存的应用场景但需要更多的内存管理开销。
我们很多情况下都是使用Heap_4有多块内存会使用Heap_5其他的很少用到。 3. 动态内存管理
动态内存管理是指在运行时根据需要动态分配内存。在FreeRTOS中可以使用内置的内存管理器来实现动态内存分配。内存管理器提供了两个函数pvPortMalloc和vPortFree分别用于分配和释放内存。
例如下面是一个动态分配内存的示例
#include FreeRTOS.h
#include task.hvoid vTaskFunction(void *pvParameters) {char *pcBuffer pvPortMalloc(1024);if (pcBuffer ! NULL) {// 使用内存}vPortFree(pcBuffer);
}int main() {xTaskCreate(vTaskFunction, Task, configMINIMAL_STACK_SIZE, NULL, tskIDLE_PRIORITY, NULL);vTaskStartScheduler();return 0;
}在任务函数中使用pvPortMalloc函数分配了一个大小为1024字节的内存块并将其赋值给pcBuffer指针。如果分配成功就可以使用该内存块。最后使用vPortFree函数释放内存块。 总结
FreeRTOS提供了静态内存管理和动态内存管理两种方式可以根据具体情况选择合适的方式。静态内存管理可以避免动态内存分配的开销和风险但需要在编译时为任务分配固定大小的内存块。动态内存管理可以根据需要动态分配内存但可能存在内存碎片和分配失败的风险。在实际开发中应该根据具体情况选择合适的内存管理方式。
