铭哥嵌入式教程

外观

第17章 内存管理

约 525 字大约 2 分钟

2026-01-19

17.1 核心知识点

FreeRTOS 5种内存管理算法（了解）：

heap_1：最简单，不允许释放内存。
heap_2：允许释放内存，但不会合并相邻的空闲块。
heap_3：简单包装了标准 malloc() 和 free()，以保证线程安全。
heap_4：合并相邻的空闲块以避免碎片化。包含绝对地址放置选项。
heap_5：如同 heap_4，能够跨越多个不相邻内存区域的堆。

相关函数

pvPortMalloc()	申请内存
vPortFree()	释放内存
xPortGetFreeHeapSize()	获取当前空闲内存的大小

17.1 案例

① 需求

task1：检测到按键 SW3 按下则申请内存，检测到按键 SW4 按下则释放内存，并打印剩余内存信息。

② 代码

App_Task.c
#include "App_Task.h"

// 任务1 ------------------------------------
// 任务1函数的原型
void task1_callback(void *pvParameters);
// 任务1名称
#define TASK1_NAME "task1"
// 任务1堆栈大小
#define TASK1_STACK_SIZE 128
// 任务1的优先级
#define TASK1_PRIORITY 1
// 任务1的句柄
TaskHandle_t task1_handle;


/**
 * @brief 启动 FreeRTOS 任务管理
 *
 */
void App_Task_Start(void)
{
    // 进入临界区
    taskENTER_CRITICAL();

    // 创建任务1
    xTaskCreate(task1_callback, TASK1_NAME, TASK1_STACK_SIZE, NULL, TASK1_PRIORITY, &task1_handle) == pdPASS ? printf("任务1创建成功! \n") : printf("任务1穿件失败! \n");

    taskEXIT_CRITICAL();

    // 启动任务调度器 （ vTaskStartScheduler() 后面的代码不会被执行）
    printf("任务调度器启动... \n");
    vTaskStartScheduler();
}

// 任务1函数的实现
void task1_callback(void *pvParameters)
{
    printf("任务1启动... \n");

    // 定义指针，指向分配的内存区域
    void *ptr = NULL;

    while (1)
    {
        // 检测按键
        switch (Int_Key_IsDetect())
        {
        case 3:
            // 检测到按键SW3，申请分配一块内存
            printf("任务1: 检测到按键SW3，申请分配一块内存... \n");
            ptr = pvPortMalloc(128);
            ptr == NULL ? printf("任务1: 申请内存失败! \n") : printf("任务1: 申请内存成功! \n");
            break;
        
        case 4:
            // 检测到按键SW4，释放之前申请的内存
            printf("任务1: 检测到按键SW4，释放之前申请的内存... \n");
            vPortFree(ptr);
            ptr = NULL;
            break;
            
        default:
            break;
        }

        // 打印剩余内存空间
        printf("任务1: 剩余内存空间为 %d 字节 \n", xPortGetFreeHeapSize());

        // 延时500ms
        vTaskDelay(500);

    }
}