从0到1学习FreeRTOS：FreeRTOS 内核应用开发：（二十七）内存管理 NO.2 内存管理的实验
内存管理实验使用heap_4.c方案进行内存管理测试，创建了两个任务，分别是LED任务与内存管理测试任务，内存管理测试任务通过检测按键是否按下来申请内存或释放内存，当申请内存成功就像该内存写入一些数据，如当前系统的时间等信息，并且通过串口输出相关信息；LED任务是将LED翻转，表示系统处于运行状态。
实验步骤：
- 定义一个全局指针
- 创建两个任务
- 在任务中检测按键是否按下
- 进行申请内存与释放内存
实验程序：
/**
******************************************************************************
* @file main.c
* @author Sumjess
* @version V1.0
* @date 2019-09-xx
* @brief MDK5.27
******************************************************************************
* @attention
*
* 实验平台 :STM32 F429
* 微信公众号 :Tech云
*
******************************************************************************
*/
/*
*************************************************************************
* 包含的头文件
*************************************************************************
*/
/* FreeRTOS头文件 */
#include "FreeRTOS.h"
#include "task.h"
#include "queue.h" //消息队列
#include "semphr.h" //信号量、互斥信号量
#include "event_groups.h" //事件
#include "timers.h" //软件定时器
/* 开发板硬件bsp头文件 */
#include "sum_common.h"
#include "limits.h" //任务通知使用的
/**************************** 任务句柄 ********************************/
/*
* 任务句柄是一个指针，用于指向一个任务，当任务创建好之后，它就具有了一个任务句柄
* 以后我们要想操作这个任务都需要通过这个任务句柄，如果是自身的任务操作自己，那么
* 这个句柄可以为NULL。
*/
static TaskHandle_t AppTaskCreate_Handle = NULL;/* 创建任务句柄 */
static TaskHandle_t LED_Task_Handle = NULL;/* LED_Task任务句柄 */
static TaskHandle_t Test_Task_Handle = NULL;/* Test_Task任务句柄 */
/********************************** 内核对象句柄 *********************************/
/*
* 信号量，消息队列，事件标志组，软件定时器这些都属于内核的对象，要想使用这些内核
* 对象，必须先创建，创建成功之后会返回一个相应的句柄。实际上就是一个指针，后续我
* 们就可以通过这个句柄操作这些内核对象。
*
* 内核对象说白了就是一种全局的数据结构，通过这些数据结构我们可以实现任务间的通信，
* 任务间的事件同步等各种功能。至于这些功能的实现我们是通过调用这些内核对象的函数
* 来完成的
*
*/
/******************************* 全局变量声明 ************************************/
/*
* 当我们在写应用程序的时候，可能需要用到一些全局变量。
*/
uint8_t *Test_Ptr = NULL;
/********************************** 宏定义 **************************************/
/*
* 当我们在写应用程序的时候，可能需要用到一些宏定义。
*/
#define KEY1_EVENT (0x01 << 0)//设置事件掩码的位0
#define KEY2_EVENT (0x01 << 1)//设置事件掩码的位1
/*
*************************************************************************
* 函数声明
*************************************************************************
*/
static void AppTaskCreate(void);/* 用于创建任务 */
static void LED_Task(void* pvParameters);/* LED_Task任务实现 */
static void Test_Task(void* pvParameters);/* Test_Task任务实现 */
static void BSP_Init(void);/* 用于初始化板载相关资源 */
/*****************************************************************
* @brief 主函数
* @param 无
* @retval 无
* @note 第一步：开发板硬件初始化
第二步：创建APP应用任务
第三步：启动FreeRTOS，开始多任务调度
****************************************************************/
int main(void)
{
BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
/* 开发板硬件初始化 */
BSP_Init();
printf("这是一个FreeRTOS内存管理实验！\r\n");
printf("按下KEY1申请内存，按下KEY2释放内存 \r\n");
/* 创建AppTaskCreate任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )AppTaskCreate, /* 任务入口函数---即任务函数的名称，需要我们自己定义并且实现。*/
(const char* )"AppTaskCreate",/* 任务名字---字符串形式， 最大长度由 FreeRTOSConfig.h 中定义的configMAX_TASK_NAME_LEN 宏指定，多余部分会被自动截掉，这里任务名字最好要与任务函数入口名字一致，方便进行调试。*/
(uint16_t )512, /* 任务栈大小---字符串形式， 最大长度由 FreeRTOSConfig.h 中定义的configMAX_TASK_NAME_LEN 宏指定，多余部分会被自动截掉，这里任务名字最好要与任务函数入口名字一致，方便进行调试。*/
(void* )NULL,/* 任务入口函数参数---字符串形式， 最大长度由 FreeRTOSConfig.h 中定义的configMAX_TASK_NAME_LEN 宏指定，多余部分会被自动截掉，这里任务名字最好要与任务函数入口名字一致，方便进行调试。*/
(UBaseType_t )1, /* 任务的优先级---优先级范围根据 FreeRTOSConfig.h 中的宏configMAX_PRIORITIES 决定， 如果使能 configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION，这个宏定义，则最多支持 32 个优先级；如果不用特殊方法查找下一个运行的任务，那么则不强制要求限制最大可用优先级数目。在 FreeRTOS 中， 数值越大优先级越高， 0 代表最低优先级。*/
(TaskHandle_t* )&AppTaskCreate_Handle);/* 任务控制块指针---在使用内存的时候，需要给任务初始化函数xTaskCreateStatic()传递预先定义好的任务控制块的指针。在使用动态内存的时候，任务创建函数 xTaskCreate()会返回一个指针指向任务控制块，该任务控制块是 xTaskCreate()函数里面动态分配的一块内存。*/
/* 启动任务调度 */
if(pdPASS == xReturn)
vTaskStartScheduler(); /* 启动任务，开启调度 */
else
return -1;
while(1); /* 正常不会执行到这里 */
}
/***********************************************************************
* @ 函数名 ： AppTaskCreate
* @ 功能说明： 为了方便管理，所有的任务创建函数都放在这个函数里面
* @ 参数 ： 无
* @ 返回值 ： 无
**********************************************************************/
static void AppTaskCreate(void)
{
BaseType_t xReturn = pdPASS;/* 定义一个创建信息返回值，默认为pdPASS */
taskENTER_CRITICAL(); //进入临界区
///
/* 创建LED_Task任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )LED_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"LED_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL, /* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )2, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&LED_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
printf("创建LED_Task任务成功\r\n");
/* 创建Test_Task任务 */
xReturn = xTaskCreate((TaskFunction_t )Test_Task, /* 任务入口函数 */
(const char* )"Test_Task",/* 任务名字 */
(uint16_t )512, /* 任务栈大小 */
(void* )NULL,/* 任务入口函数参数 */
(UBaseType_t )3, /* 任务的优先级 */
(TaskHandle_t* )&Test_Task_Handle);/* 任务控制块指针 */
if(pdPASS == xReturn)
printf("创建Test_Task任务成功\r\n");
///
vTaskDelete(AppTaskCreate_Handle); //删除AppTaskCreate任务
taskEXIT_CRITICAL(); //退出临界区
}
/**********************************************************************
* @ 函数名 ： LED_Task
* @ 功能说明： LED_Task任务主体
* @ 参数 ：
* @ 返回值 ： 无
********************************************************************/
static void LED_Task(void* parameter)
{
while (1)
{
LED1_TOGGLE;
vTaskDelay(1000);/* 延时1000个tick */
}
}
/**********************************************************************
* @ 函数名 ： Test_Task
* @ 功能说明： Test_Task任务主体
* @ 参数 ：
* @ 返回值 ： 无
********************************************************************/
static void Test_Task(void* parameter)
{
uint32_t g_memsize;
while (1)
{
if( Key_Scan(KEY1_GPIO_PORT,KEY1_PIN) == KEY_ON )
{
/* KEY1 被按下 */
if(NULL == Test_Ptr)
{
/* 获取当前内存大小 */
g_memsize = xPortGetFreeHeapSize();
printf("系统当前内存大小为 %d 字节，开始申请内存\r\n",g_memsize);
Test_Ptr = pvPortMalloc(1024);
if(NULL != Test_Ptr)
{
printf("内存申请成功\n");
printf("申请到的内存地址为%#x\n",(int)Test_Ptr);
/* 获取当前内剩余存大小 */
g_memsize = xPortGetFreeHeapSize();
printf("系统当前内存剩余存大小为 %d 字节\r\n",g_memsize);
//向Test_Ptr中写入当数据:当前系统时间
sprintf((char*)Test_Ptr,"当前系统TickCount = %d \r\n",xTaskGetTickCount());
printf("写入的数据是 %s \r\n",(char*)Test_Ptr);
}
}
else
{
printf("请先按下KEY2释放内存再申请\r\n");
}
}
if( Key_Scan(KEY2_GPIO_PORT,KEY2_PIN) == KEY_ON )
{
/* KEY2 被按下 */
if(NULL != Test_Ptr)
{
printf("释放内存\r\n");
vPortFree(Test_Ptr); //释放内存
Test_Ptr=NULL;
/* 获取当前内剩余存大小 */
g_memsize = xPortGetFreeHeapSize();
printf("系统当前内存大小为 %d 字节，内存释放完成\r\n",g_memsize);
}
else
{
printf("请先按下KEY1申请内存再释放\r\n");
}
}
vTaskDelay(20);/* 延时20个tick */
}
}
/***********************************************************************
* @ 函数名 ： BSP_Init
* @ 功能说明： 板级外设初始化，所有板子上的初始化均可放在这个函数里面
* @ 参数 ：
* @ 返回值 ： 无
*********************************************************************/
static void BSP_Init(void)
{
/*
* STM32中断优先级分组为4，即4bit都用来表示抢占优先级，范围为：0~15
* 优先级分组只需要分组一次即可，以后如果有其他的任务需要用到中断，
* 都统一用这个优先级分组，千万不要再分组，切忌。
*/
NVIC_PriorityGroupConfig( NVIC_PriorityGroup_4 );
/* LED 初始化 */
LED_GPIO_Config();
/* 串口初始化 */
Debug_USART_Config();
/* 按键初始化 */
Key_GPIO_Config();
}
/********************************END OF FILE****************************/
实验现象：
