FreeRTOS学习:内存管理

FreeRTOS内存管理简介

在使用 FreeRTOS 创建任务、队列、信号量等对象的时候, FreeRTOS 一般都提供了两种方法,

  • 动态方法创建:自动地从 FreeRTOS 管理的内存堆中申请所创建对象所需的内存,在对象被删除后,又可以将这块内存释放会 FreeRTOS 管理的内存堆。
     
  • 静态方法创建:需要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也没有其他用途。

备注 :动态方式管理比静态方式更加灵活。

        标准的 C 库也提供了函数 malloc()和函数 free()来实现动态地申请和释放内存,但是标准 C 库的动态内存管理方法有如下几个缺点,

  • 占用大量的代码空间,不适合用在资源紧缺的嵌入式系统
  • 没有线程安全的相关机制。
  • 具有不确定性,体现在每次执行的时间不同。
  • 内存碎片化
     

FreeRTOS内存管理算法 

 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和heap_5,这 5 种动态内存管理算法各自的特点如下所示:

  • heap_1: 最简单,只允许申请内存,不允许释放内存。
  • heap_2: 允许申请和释放内存,但不能合并相邻的空闲内存块。
  • heap_3: 简单封装 C 库的函数 malloc()和函数 free(), 以确保线程安全。
  • heap_4: 允许申请和释放内存,并且能够合并相邻的空闲内存块,减少内存碎片的产生。
  • heap_5: 能够管理多个非连续内存区域的 heap_4。

 heap_1内存管理算法

heap_1只实现了pvPortMalloc,没有实现vPortFree,只能申请内存,无法释放。

如果工程创建好的任务、队列、信号量等都不需要被删除,可以使用heap_1。

heap_1 内存管理算法管理的内存堆是一个数组,在申请内存的时候, heap_1 内存管理算法只是简单地从数组中分出合适大小的内存。

heap_1内存管理算法分配过程如下,

可以看到heap_1内存管理算法就像切蛋糕,切掉了就没有了。

heap_2内存管理算法

  • 相比于 heap_1 内存管理算法, heap_2 内存管理算法使用了最适应算法,以支持释放先前申请的内存。
  • heap_2 内存管理算法并不能将相邻的空闲内存块合并成一个大的空闲内存块,因此 heap_2 内存管理算法不可避免地会产生内存碎片。

最适应算法:就是将空闲内存按照内存块大小排序,当你申请一个内存时,找到最小的,可以满足所申请的内存大小的的内存块,并将这个内存块分配出去,分配出去的内存块剩余大小任然是空闲状态。

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_2内存管理算法分配过程如下,

heap_2适用于频繁的创建和删除任务,且所创建的任务堆栈都相同的场景。

heap_3内存管理算法

heap_3内存管理算法就是封装了C库的malloc和free函数,建议自行学习。

heap_4内存管理算法

heap_4 内存管理算法使用了首次适应算法,也支持内存的申请与释放,并且 heap_4 内存管理算法还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。

首次适用算法:就是将空闲内存块按照地址由高到低进行排序,当你要申请一块内存时,先是根据地址由高到低找到可以满足所需内存的内存块,然后也是一样,内存块多余的内存仍然是空闲状态。

heap_4内存管理算法分配过程如下,

heap_4适用于频繁的分配,释放不同大小的内存的场景。

heap_5内存管理算法

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,因为 heap_5 内存管理算法使用与 heap_4 内存管理算法相同的内存分配、释放和合并算法,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 ,需要用户手动调用函数进行分配,heap_5 内存管理算法定义了一个结构体,用于表示内存区域的信息

typedef struct HeapRegion
{uint8_t * pucStartAddress; /* 内存区域的起始地址 */size_t xSizeInBytes; /* 内存区域的大小,单位:字节 */
} HeapRegion_t;

当我们要指定多块不连续的内存时,可以向如下一样指定,

const HeapRegion_t xHeapRegions[] =
{{(uint8_t *)0x80000000, 0x10000}, /* 内存区域 1 */{(uint8_t *)0x90000000, 0xA0000}, /* 内存区域 2 */{NULL, 0} /* 数组终止标志 */
};
vPortDefineHeapRegions(xHeapRegions);

heap_5适用于嵌入式系统中内存地址不连续的场景下使用。

内存管理函数

由于内存管理函数比较简单,下面介绍三个有关FreeRTOS内存管理的函数,

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,指向以分配大小的内存,申请失败则返回NULL

void vPortFree(void* pv)

*pv:指针指向一个要释放的内存 

size_t xPortGetFreeHeapSize(void)

返回值:返回当前剩余的空闲内存大小

备注:在一段内存没有被释放之前绝对不能在调用依次函数pvPortMalloc()为其再次分配内存,否则会导致内存泄漏。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/pingmian/52138.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

day33(mysql57主从从+mycat读写分离+java项目结合mycat数据库+lvs_dr轮询调用java项目)

1.设置主从从mysql57服务器 (1)配置主数据库 [rootmsater_5 ~]# systemctl stop [rootmsater_5 ~]# setenforce 0 [rootmsater_5 ~]# systemctl disable Removed symlink /etc/systemd/system/multi-user.target.wants/# ls anaconda-ks.cfg mysql-5.7…

C语言家教记录(七)

C语言家教记录(七) 导语字符串字面量变量读写字符串操作函数惯用法数组 结构联合枚举总结与复习 导语 本次授课的内容如下:字符串,结构体、联合体、枚举 辅助教材为 《C语言程序设计现代方法(第2版)》 字…

二刷代码随想录训练营Day 38|322. 零钱兑换、279.完全平方数、139.单词拆分

1.零钱兑换 视频讲解&#xff1a;动态规划之完全背包&#xff0c;装满背包最少的物品件数是多少&#xff1f;| LeetCode&#xff1a;322.零钱兑换_哔哩哔哩_bilibili 代码随想录 代码&#xff1a; class Solution { public:int coinChange(vector<int>& coins, int …

VA水封特点及优势

水封是工业应用中至关重要的组件&#xff0c;起到防止液体泄漏并确保机械设备顺利运行的作用。在众多类型的水封中&#xff0c;VA水封因其独特的特性而广受欢迎。那么&#xff0c;VA水封究竟有哪些特点使其在特定场景中特别有效呢?本文将从设计、材料构成和性能优势等多个角度…

每天一个数据分析题(四百九十七)- 序列模式挖掘

序列模式挖掘 (sequence pattern mining &#xff09;是指挖掘相对时间或其他模式出现频率高的模式&#xff0c;典型的应用还是限于离散型的序列。下列哪个选项不属于序列模式的时限约束&#xff1f; A. 最大跨度约束 B. 主键约束 C. 最小间隔和最大间隔约束 D. 窗口大小约…

Qt实现圆型控件的三种方法之设置样式表

前言 最近在研究绘制各种形状的控件&#xff0c;这里专门挑出圆形的控件进行记录&#xff0c;其它形状的也大差不差&#xff0c;会了圆形的之后其它的也类似。 正文 这里我挑出Label来进行举例。 通过设置样式表 (QSS) 这种方法简单且适用于不需要自定义绘制的场景。就是要…

【OpenFeign】OpenFeign指定url方式调用

OpenFeign一般是结合注册中心一起使用的&#xff0c;也就是可以通过提供服务的名称而不是url来完成对目标服务的访问。但是出于本地调试的需要&#xff0c;或者考虑到一些简单的服务可能并不需要依赖注册中心&#xff0c;所以本篇我们就讲解一下OpenFeign直接通过目标服务的url…

vue2项目 预渲染 Unable to prerender all routes 错误排查与解决方案

前言 今天在做我的Vue2项目的SEO优化时&#xff0c;我采用了prerender-spa-plugin与vue-meta-info的一套官网前端SEO预渲染方案。 但是&#xff0c;在打包时&#xff0c;报错Unable to prerender all routes。尝试了很多种网上方案&#xff0c;都没有成功&#xff0c;最后从源…

基于vue3和audio封装的简易音频播放器

样式如图所示 <template><div class"audio-player"><div class"player_top" flex-ac flex-justify-between ><div class"fileName genericTitle" fs-28 l-height-32 height-64 pr-42 flex-ac><span class"t…

维护和升级LabVIEW程序

在维护和升级LabVIEW程序时&#xff0c;需要全面考虑代码的现状和未来的需求。以下是各个方面的详细注意事项&#xff0c;以确保程序能够在稳定性和性能方面得到提升。 1. 理解现有代码: 深入代码分析: 仔细阅读现有的代码&#xff0c;了解其逻辑结构、数据流、和控制流程。关注…

中国大模型平台市场份额最新排名Top5!场景化应用昭示新蓝海

8月21日&#xff0c;IDC&#xff08;国际数据公司&#xff09;首次发布了《中国大模型平台市场份额&#xff0c;2023&#xff1a;大模型元年 —— 初局》。数据显示&#xff0c;2023年中国大模型平台及相关应用市场规模达17.65亿元人民币。 在过去的2023年&#xff0c;行业对于…

Linux用户账户管理精髓:创建、删除、密码与会话管理全攻略

目录 一、创建与删除用户 二、设置与修改密码 三、用户切换与会话管理 在Linux系统中&#xff0c;用户账户管理是系统管理员日常工作中不可或缺的一部分。良好的用户账户管理不仅有助于维护系统的安全性&#xff0c;还能提高系统的可用性和可管理性。以下将详细介绍创建与删…

会话跟踪方案:Cookie Session Token

什么是会话技术&#xff1f; Cookie 以登录为例&#xff0c;用户在浏览器中将账号密码输入并勾选自动登录&#xff0c;浏览器发送请求&#xff0c;请求头中设置Cookie&#xff1a;userName:张三 ,password:1234aa &#xff0c;若登录成功&#xff0c;服务器将这个cookie保存…

「数组」数组双指针算法合集:二路合并|逆向合并|快慢去重|对撞指针 / LeetCode 88|26|11(C++)

目录 概述 1.二路合并 思路 复杂度 Code 2.逆向合并 思路 复杂度 Code 3.快慢去重 思路 复杂度 Code 4.对撞指针 思路 复杂度 Code 总结 概述 数组的线性枚举是我们学习编程时遇到的第一种枚举手段。但是它看起来有点愚蠢&#xff1a;只有一个索引i承担全部…

linux基础命令(超级详细)

Linux 系统提供了丰富的命令行工具&#xff0c;用于各种文件操作、系统管理和网络配置等任务。以下是一些常用的 Linux 基础命令&#xff1a; 一、 文件和目录操作 1. ls: 列出目录内容 ls 列出当前目录的文件和目录 ls -l 以长格式列出文件和目录&#xff0c;包…

学生党蓝牙耳机哪个牌子性价比高?推荐四款内行精选百元耳机!

作为没有什么经济来源的学生党&#xff0c;唯一来钱的途径就是家里给的生活费。所以在选择一款蓝牙耳机时就很纠结&#xff0c;那么首先你得清楚学生党的购物习性&#xff0c;因为大部分学生党在买东西时因为经济能力问题&#xff0c;主要追求的还是性价比&#xff0c;可以在实…

IP-RDS-222、IP-PRZ-59-AM12、EG-TRZ-42-L、EG-TRZ-42-H比例减压阀放大器

IP-DAR-250、IP-DAR-43C-L、IP-DAR-43C-H、IP-RDS-222、IP-PRZ-59-AM12、EG-TRZ-42-L、EG-TRZ-42-H比例减压阀 EE-PRB、EE-PRD比例压力阀 EE-P2G、ET-P2S、EB-P2A、EE-P2A、ET-P2A、EE-P2H、EG-F2A、EU-F2A比例流量阀 EF-F3G、EU-F3G比例压力补偿流量阀 EQ-S4M、EG-S4M、EQ…

DVWA靶场通关(CSRF)

CSRF 是跨站请求伪造&#xff0c;是指利用受害者尚未失效的身份认证信息&#xff08;cookie、会话等&#xff09;&#xff0c;诱骗其点击恶意链接或者访问包含攻击代码的页面&#xff0c;在受害人不知情的情况下以受害者的身份向&#xff08;身份认证信息所对应的&#xff09;服…

数据结构-单调栈

给定一个不含有重复值的数组arr&#xff0c;找到每一个i位置左边和右边离i位置最近且值比arr[i]小的位置。返回所有位置相应的信息。 import java.util.Stack;public class MonotonousStack {public static void main(String[] args) {int arr[] {1,2,3,9,8,7,5,6,4};int res[…

【Deep-ML系列】Pegasos Kernel SVM Implementation(手写支持向量机)

引言 支持向量机&#xff08;SVM&#xff09;是机器学习领域中一种非常强大的分类算法&#xff0c;广泛应用于各种分类任务。今天&#xff0c;我们将深入探讨SVM中的Pegasos算法及其与核函数的结合。通过代码示例和详细解释&#xff0c;我们将理解Pegasos算法如何逐步调整模型…