一、内存管理简介

• 在使用FreeRTOS创建任务、队列、信号量等对象时，有动态创建和静态创建(本质上内存分配的问题)
• FreeRTOS提供了5种动态内存管理算法，分别为heap_1、heap_2、heap_3、heap_4、heap_5，如下所示

• heap_1：只实现了pvportMallor(创建)，没有实现vportFree(释放)，只能申请，无法释放内存，管理的内存堆是一个数组
• heap_2：使用最适应算法，支持释放内存，但不能将相邻的空闲内存块合并成一个大的空闲内存块，不可避免的会产生内存碎片
• 内存碎片是由于多次申请和释放内存，但释放的内存无法与相邻的空闲内存合并而产生的
• heap_4：使用首次适应算法，支持申请和释放，能够将空闲且相邻的内存合并，减少内存碎片的情况
• heap_5：在heap_4基础上实现，同时额外管理多个非连续内存区域的功能，没有默认定义内存堆，需要用户手动指定区域的信息，对其初始化

二、内存管理实验

• 下面为内存管理API相关函数

void *pvPortMalloc(size_t xWantedSize);//申请内存
//形参:申请字节大小,字节为单位
//返回值:指针,指向已分配大小的内存

void vPortFree(void *pv);//释放内存
//形参:指向要释放内存的内存块

size_t xPortGetFreeHeapSize(void);//获取当前空闲内存的大小
//返回值:剩余空闲内存大小

• 实验设计：设计两个任务，start_task：创建task1。task1：按键扫描，Key0按下申请内存，Key1按下释放内存。

#define configSUPPORT_DYNAMIC_ALLOCATION					1//动态创建任务/信号量宏定义配置


//start_task参数宏定义
#define	START_TASK_STACK_SIZE 								128//堆栈大小
#define	START_TASK_PRIO										1//任务优先级
TaskHandle_t	start_task_handle;							//任务句柄
//task1参数宏定义
#define	TASK1_STACK_SIZE 									128//堆栈大小
#define	TASK1_PRIO											2//任务优先级
TaskHandle_t	task1_handle;								//任务句柄


//task1任务函数:按键扫描,Key0按下申请内存,Key1按下释放内存
void task1( void * pvParameters )
{
		uint8_t KeyNum = 0;
		uint8_t *buf = NULL;
		while(1)
		{
			KeyNum = Key_GetNum();
			if(KeyNum == 1)//key0按下
			{
				buf = pvPortMalloc(30);//申请30字节内存给buf
			}
			else if(KeyNum == 2)//Key1按下
			{
				vPortFree(buf);//释放buf内存
			}
			vTaskDelay(10);//自带延时函数
		}
}




//Start_task任务函数:创建task1
void Start_task( void * pvParameters )
{
		taskENTER_CRITICAL();//进入临界区
		//创建任务1
		xTaskCreate(task1,//任务函数
					"task1",//任务名称
					TASK1_STACK_SIZE,//堆栈大小/字
					NULL,//入口参数没有
					TASK1_PRIO,//优先级
					&task1_handle//任务句柄
					);
		vTaskDelete(start_task_handle);
		//删除自身任务Start_task,start_task_handle或NULL都可以
		taskEXIT_CRITICAL();//退出临界区
}


void freertos_demo()
{
		xTaskCreate(Start_task,//任务函数
					"Start_task",//任务名称
					START_TASK_STACK_SIZE,//堆栈大小/字
					NULL,//入口参数没有
					START_TASK_PRIO,//优先级
					&start_task_handle//句柄
					);//创建Start任务
		vTaskStartScheduler();//开启任务调度器,开启执行Start任务
}