FreeRTOS动态内存分配管理heap_5示例

针对您提到的FreeRTOS动态内存分配管理heap_5示例，我将提供详细的攻略如下：

一、FreeRTOS动态内存分配管理

在FreeRTOS中，内存管理既可以是静态的也可以是动态的。静态内存分配意味着在编译时将内存分配给任务和其它内核对象，而动态内存分配是在运行时进行的。动态内存分配使得任务可以根据需要申请和释放内存，这是一种非常强大和灵活的方法。实现动态内存分配需要使用FreeRTOS提供的内存堆，这些内存堆实现了动态内存池的管理方式，其中最常用的是heap_5算法。

在动态内存分配中，内存池的大小可以根据需要在运行时进行更改，这使得FreeRTOS能够适应不同的内存需求。然而，需要注意的是，动态内存分配的开销比静态内存分配要高，因为在运行时需要对内存池进行分配和释放。

二、heap_5内存分配算法介绍

heap_5是在FreeRTOS中实现的一种内存分配算法。heap_5算法实现了基于分离列表结构的快速内存分配方式。其中，分离列表是将内存块按照不同大小的类别分开管理，每个类别维护一个链表，链表中所有内存块的大小都相同，并按照内存块大小递减的顺序排列。当应用程序申请内存时，heap_5会寻找最佳匹配的空闲内存块，并将其分配出去。应用程序释放内存时，heap_5会将内存块插入适当的链表中，以便以后分配。

三、示例说明

示例1：静态内存分配

#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"

#define TASK_STACK_SIZE     (configMINIMAL_STACK_SIZE * 2)

static void vTask1( void *pvParameters )
{
    int * piBuffer;

    piBuffer = ( int * )pvPortMalloc( sizeof( int ) );
    *piBuffer = 10;

    for( ; ; ) {
        /* do something */
    }
}

static void vTask2( void *pvParameters )
{
    int * piBuffer;

    piBuffer = ( int * )pvPortMalloc( sizeof( int ) );
    *piBuffer = 20;

    for( ; ; ) {
        /* do something */
    }
}

int main( void )
{
    xTaskCreate( vTask1, "Task 1", TASK_STACK_SIZE, NULL, tskIDLE_PRIORITY + 1, NULL );
    xTaskCreate( vTask2, "Task 2", TASK_STACK_SIZE, NULL, tskIDLE_PRIORITY + 1, NULL );

    vTaskStartScheduler();

    return 0;
}

以上示例演示了如何在FreeRTOS中使用静态内存分配，其中pvPortMalloc函数用来申请内存，其参数为申请内存的大小。在这个例子中，vTask1和vTask2分别申请了一个大小为int的内存块，然后分别将10和20赋值给它们。静态内存分配需要在编译时确定内存大小，因此，所分配的内存会在内核初始化时被分配。

示例2：动态内存分配

#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"

#define TASK_STACK_SIZE     (configMINIMAL_STACK_SIZE * 2)

static void vTask1( void *pvParameters )
{
    int * piBuffer;

    for( ; ; ) {
        piBuffer = ( int * )pvPortMalloc( sizeof( int ) );
        *piBuffer = 10;
        vTaskDelay( pdMS_TO_TICKS( 100 ) );
        vPortFree( piBuffer );
    }
}

static void vTask2( void *pvParameters )
{
    int * piBuffer;

    for( ; ; ) {
        piBuffer = ( int * )pvPortMalloc( sizeof( int ) );
        *piBuffer = 20;
        vTaskDelay( pdMS_TO_TICKS( 200 ) );
        vPortFree( piBuffer );
    }
}

int main( void )
{
    xTaskCreate( vTask1, "Task 1", TASK_STACK_SIZE, NULL, tskIDLE_PRIORITY + 1, NULL );
    xTaskCreate( vTask2, "Task 2", TASK_STACK_SIZE, NULL, tskIDLE_PRIORITY + 1, NULL );

    vTaskStartScheduler();

    return 0;
}

以上示例演示了如何在FreeRTOS中使用动态内存分配。在这个例子中，vTask1和vTask2分别循环地多次申请和释放大小为int的内存块，并分别将10和20赋值给它们。注意，在动态内存分配中，需要使用pvPortMalloc函数来申请内存，使用vPortFree函数来释放内存。

四、总结

以上就是关于FreeRTOS动态内存分配管理heap_5示例的攻略介绍。在使用FreeRTOS时，静态内存分配和动态内存分配都有其适用的场景，需要根据具体应用来进行选择。当需要在运行时分配和释放内存时，可以选择动态内存分配方式，并根据实际情况自由选择内存块大小。在使用动态内存分配时，需要特别注意内存分配的开销问题，尽量避免频繁地进行内存分配和释放。