FreeRTOS内存分配：heap_1详解

"本文档主要介绍了FreeRTOS嵌入式操作系统中的内存分配方案，特别是heap_1.c的实现。heap_1.c提供了一个简单的pvPortMalloc()函数实现，但未实现vPortFree()，适用于不需要释放内存的应用场景。内存分配是通过在FreeRTOSConfig.h中定义的configTOTAL_HEAP_SIZE来配置一个大数组，该数组被动态划分为任务所需的内存块。随着任务的创建，内存分配会相应改变。在任务创建时，系统会为每个任务分配一个任务控制块（TCB）和栈空间。文档中通过图42展示了在创建不同数量任务后的内存分配情况，显示了内存分配的过程。此外，文档还提及了一本关于FreeRTOS实时内核的实用指南，由Richard Barry撰写，并且提到了译者对文档的翻译过程和目的。" 在FreeRTOS中，内存管理是关键部分，heap_1是内存分配策略之一，它提供了确定性的内存分配，但不支持内存释放。对于那些生命周期中不涉及内存释放操作的任务，heap_1是一个简单而有效的解决方案。内存堆被初始化为一个大的、连续的内存区域，大小由configTOTAL_HEAP_SIZE宏定义，这会导致编译后的程序占用较大的内存，即使在实际运行时并未使用全部空间。 内存分配过程在任务创建时进行，每个任务都会分配TCB和栈空间。TCB存储任务的状态信息，如任务优先级、当前状态（挂起或就绪）、上下文信息等。栈空间则用于保存任务的局部变量、返回地址和寄存器状态。在图42中，A表示没有任务时的内存状态，B和C分别表示创建一个任务和三个任务后的内存分布，展示出内存是如何随着任务数量增加而被划分的。 FreeRTOS作为一个轻量级的实时操作系统，特别适合嵌入式系统，其内存管理机制设计得既灵活又高效，可以根据不同的需求选择不同的内存分配方案，如heap_1、heap_2等。heap_1的简单性确保了内存分配的确定性，但牺牲了内存的灵活性。在实际项目中，开发者应根据应用的具体需求选择合适的内存分配策略，以达到性能和资源利用的最佳平衡。