关于FreeRTOS内存分配多少才合适

描述

一位朋友问:黄哥,我刚学FreeRTOS不久,我想问一下,创建一个任务,堆栈分配多少才合适呢?

1写在前面

这个关于FreeRTOS操作系统内存分配的问题,其实只要大概明白内存管理,以及资源分配的一些知识,相信就不会存在这种疑惑。

操作系统内存分配如果深入分析的话,知识蛮多的,本文只针对开篇的问题展开一些相关知识的讲解。

2

操作系统内存管理

FreeRTOS提供多种内存管理方式,在MemMang文件夹下有5个文件:heap_1到heap_5。

heap,其实是堆的意思,换句话说FrreRTOS系统的内存就是通过分配堆来实现的。(内存管理的知识较多,大家有空可以网上多了解一下,这里不讲述)

而目前FreeRTOS常用的就是heap_4这种内存管理方式:通过事先为系统资源分配一个堆(数组),如下图:

FreeRTOS

1.可配置在外部,或在heap_4中分配堆;

2.通过FreeRTOSConfig.h配置堆的大小,注意大小单位为字节。

提示:heap_1至heap_5其他管理方式其实还是有很大差别,这里不讲述(后面抽时间再讲述),具体可以参看:

https://www.freertos.org/a00111.html

3

系统资源内存分配

FreeRTOS中系统为各资源分配内存,使用heap_4内存管理方式就是在创建之初就分配一段内存。

而分配的这个资源就是从整个系统堆ucHeap划分了一块出来。我们创建一个任务,分配堆栈大小的原理,进一步查看代码:

FreeRTOS

提示:这个创建任务大小为我们填写数值x4字节。比如,填写128,其实分配的空间为512Byte.(很多人以为单位是字节,发现多创建几个任务,内存就分配失败了)

再比如,创建队列:

FreeRTOS

参数1:队列长度,也就是队列的数量;

参数2:队列大小,也就是一个队列有多少字节;

队列分配的内存大小就是:参数1 x 参数2 (单位Byte)。

这里就举上面两个例子,重点就是强调:分配内存的单位是字节(Byte),还是字(4Byte)。

4

哪些变量会占用任务内存

回到最开始的问题:一个任务需要分配多大内存?

任务堆栈就是用于存放该任务的变量数据(也就是程序在执行其他任务时,需要把该任务变量数据保存起来)。

那么,一个任务有哪些数据才算是“变量数据”呢?

一个是任务自身需要的内存空间,FreeROS任务自身(如TCB)需要的空间好像就七八十个字节(我之前计算过,记不得很清楚了)。

二是你自己应用程序临时变量(如下图),这个就是由你自己计算,或者估计大小。

FreeRTOS

许多朋友一上来直接分配堆栈的大小为256(x4字节),或512(x4字节),但自己应用程序临时变量并不多。

如果你应用程序就几个字节的临时变量,分配64(x4字节)都完全够你用。

提示:这个“临时变量”包含你应用程序调用的函数所分配的变量。

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