FreeRTOS 内存 Heap 管理_ap use too much ram, heap less than min_heap_size_

@(嵌入式)

FreeRtos

FreeRtos 提供的几种 heap 管理在源码目录 Source/Portable/MemMang 下，选择哪种类型管理直接在编译时把原文件加入（比如在 makefile SRC中加入）即可， 堆大小是 FreeRTOSConfig.h 中的常量 configTOTAL_HEAP_SIZE，默认是17*1024，即17KB。

FreeRtos 内存管理提供的主要接口：
* pvPortMalloc() 对应 malloc()
* vPortFree() 对应 free()
* xPortGetFreeHeapSize() 获取剩余可分配内存大小

为了适配不同平台、场合需求，对接口提供了不同的实现。

内存对齐

在 portmacro.h (Source/Portable/ + 对应编译器 + 平台 目录下) 的常量 portBYTE_ALIGNMENT 定义了字节对齐，对应的这个变量决定了 portable.h 中的一个常量 portBYTE_ALIGNMENT_MASK， 对应关系如下：

在堆管理中涉及了一些字节对齐，此处做准备。

Heap_1

这个版本的堆管理，如源码注释

The simplest possible implementation of pvPortMalloc(). Note that this implementation does NOT allow allocated memory to be freed again.

实现 pvPortMalloc() 用于内存分配，但是不支持回收，适用于一些比较小的嵌入式设备，在系统 boot 后申请内存运行任务，队列和信号量等，在程序生命期内一般没有释放的需求。对于一些安全型的系统，一般是不允许动态申请的，满足设计需求下，越简单越安全。

调用函数 pvPortMalloc( size_t xWantedSize ) 申请内存时，按顺序完成如下工作：
* 字节对齐
* 分配内存
* 调用钩子函数
* 返回分配内存地址

初始化

#define configADJUSTED_HEAP_SIZE    ( configTOTAL_HEAP_SIZE - portBYTE_ALIGNMENT )
/* Allocate the memory for the heap. */
static uint8_t ucHeap[ configTOTAL_HEAP_SIZE ];
static size_t xNextFreeByte = ( size_t ) 0;
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configADJUSTED_HEAP_SIZE 定义了实际可用的堆大小，因为保证字节的对齐，所以减去一个对齐的长度。
ucHeap[ configTOTAL_HEAP_SIZE ] 和 xNextFreeByte 分别对应堆 的地址和已经分配的值，堆实际上就是一个静态分配的大数组。

以下代码，均是函数 pvPortMalloc() 的内容

字节对齐处理

/* Ensure that blocks are always aligned to the required number of bytes. */
#if portBYTE_ALIGNMENT != 1
    if( xWantedSize & portBYTE_ALIGNMENT_MASK )
    {
        /* Byte alignment required. */
        xWantedSize += ( portBYTE_ALIGNMENT - ( xWantedSize & portBYTE_ALIGNMENT_MASK ) );
    }
#endif
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if 判断了申请的内存大小是否符合字节对齐，如果不符合，则进行对齐处理。举个例子，设置8字节对齐，你本来申请的 xWantedSize == 12 个byte，与 mask & 的结果是4（0100B）, 不对齐，为了对齐，系统会 ”强迫症“ 多给你4个字节。实际上你不应该用到，因为你申请了12bye。

分配内存

vTaskSuspendAll();
{
    if( pucAlignedHeap == NULL )
    {
        /* Ensure the heap starts on a correctly aligned boundary. */
        // 字节对齐
        pucAlignedHeap = ( uint8_t * ) ( ( ( portPOINTER_SIZE_TYPE ) 
        &ucHeap[ portBYTE_ALIGNMENT ] ) & ( ( portPOINTER_SIZE_TYPE ) ~portBYTE_ALIGNMENT_MASK ) );
    }

    /* Check there is enough roo
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