源码目录#

FreeRTOS 源码不用一次读完，先建立一张地图：

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Source/
2
├── tasks.c          任务、调度、延时、状态
3
├── list.c           内核链表，任务队列的基础
4
├── queue.c          队列、队列集、信号量、互斥量
5
├── timers.c         软件定时器
6
├── event_groups.c   事件组
7
├── include/         API 与内核结构声明
8
└── portable/        芯片和编译器相关实现

portable/ 是最容易出问题的地方，里面同时有编译器相关（RVDS、GCC、IAR）和芯片相关（Cortex-M3、M4）的代码，选错目录编译或链接阶段就会直接报错。这类问题不该靠改内核源码绕过去。

p16 这一集没有抓到字幕，上面这部分是按 FreeRTOS 官方源码结构整理的，不是视频里的原话。

堆就是一个数组#

CubeMX 的中间件配置里，内存分配有「动态分配」和「静态分配」两个选项，堆大小是 3072 字节，管理方案选 heap_4。把动态分配禁掉之后，配置文件里就不再去编译 heap_4 那个文件了。

堆在代码里没什么神秘的东西，就是一个数组：

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uint8_t ucHeap[configTOTAL_HEAP_SIZE];

一个全局静态数组，大小由配置宏决定（这里是 3072），用数组巧妙地表示一整块空闲内存。宏开得非常大时编译会报错。

heap_1 到 heap_5#

五个文件都在 Third-party/FreeRTOS/Source/portable/MemMang 下面，每个都实现了同名函数（pvPortMalloc 之类），所以同一时间只能用其中一个。

heap_1 只分配、不回收，跟前面手写的最简 my_malloc 是一个路子。只分配不回收的应用用它是一点空间都不浪费——要 100 字节就给 100 字节，没有头部开销。

heap_2 能分配也能释放，但不合并相邻的空闲块，碎片问题很严重：

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分配 100（头部 + 100）、分配 50（头部 + 50）
2
释放 buffer1、释放 buffer2
3
两块明明相邻，却不合并
4
此时想分配 120 → 失败

heap_3 只是去调用标准库函数（malloc/free）。嵌入式里一般不用标准库，所以这个方案也很少用。

heap_4 在 heap_2 基础上加了合并：释放 100 和 50 之后发现相邻就合并，再分配 120 就没问题了。

heap_5 支持分隔的内存。硬件上有 CPU、片内内存、Flash，可能还有片外 RAM，程序只用了其中一小块，剩下的都能当堆。heap_5 用空闲链表管理这些离散的堆，链表头指向第一个堆、再指向第二个，所以要先告诉它一共有几个离散堆，并把每块内存的起止地址和大小初始化进链表。

选哪个：一般用 heap_4，有多块内存用 heap_5，heap_2 很少用，heap_1 更少用。

heap_4 用起来要注意什么#

初始化堆的私有函数是 prvHeapInit，但不需要手工调用——第一次调 pvPortMalloc 的时候会自动调。

分配和释放就是 pvPortMalloc / vPortFree。

想知道 3072 够不够，跑一段时间后调这两个函数看：

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xPortGetFreeHeapSize()             当前还剩多少空闲内存
2
xPortGetMinimumEverFreeHeapSize()  整个运行过程中空闲容量的最小值

第二个值更有用。如果它已经接近个位数或十位数，说明系统曾经紧张到这个程度，该把堆调大了。

pvPortMalloc 还留了个口子：用户可以自定义一个钩子函数，分配失败的时候被调用，用来打印调试信息。

坑#

• configTOTAL_HEAP_SIZE 是 FreeRTOS 堆的大小，不是芯片全部 RAM。
• 动态创建的任务、队列、信号量都从这个堆里拿内存。堆不够时表现为创建失败，不是运行出错。
• 只看 xPortGetFreeHeapSize() 会误判。刚启动时剩得多不代表跑起来够用，要看历史最小值。
• 五份 heap_x 文件只能挑一个编进工程，同时编进去会撞同名函数。