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STM32 FreeRTOS RAM 使用情况及优化方法实用资料分享~

2021-1-26 14:10:37 3323 单片机 STM32 FreeRTOS

0 ` 嵌入式设计中使用 RTOS 必然会带来额外的 RAM 消耗，然而许多初次接触 RTOS 的工程师并不清楚如何评估 RAM的消耗量。这篇文档以 FreeRTOS 为例，介绍评估 RAM 使用情况的一般方法，并给出在 FreeRTOS 下优化 RAM 使用的方法，也由衷的期望读者在使用其他 RTOS 时，可以通过相似的思路来解决问题。 FreeRTOS 的组件包括调度器，内存管理单元及任务间通讯方法，当然还提供可选的软件定时器（事实上，多数 RTOS 提供的组件都是这几项）。因此对 RAM 的使用情况的评估也与这几项直接相关。内存管理单元提供内存管理办法，直接消耗内存的包括调度器，任务间通讯方法及软件定时器，当然每一个任务还需要一定的堆栈空间。在具体的应用中，使用的任务数量可能不同，每个任务的堆栈空间也可能不一样，任务间通讯的方式也可能不同，当然我们还要考虑到 MCU 得内核和编译器优化选项的文中提供的信息是以 STM32F407（Cortex-M4 内核）为硬件，IAR 编译选项开到最高，FreeRTOS 采用最新的 v8.0.0 来进行测试的。基本情况呢我们慢慢来分析一下。采用嵌入式系统中比较常见的抢占式内核 256bytes 左右。真的很小，当然与 IAR 的编译优化有关系。一个任务的内存使用包括两个部分，任务控制块（Task Control Block，嗯，大名鼎鼎的 TCB）和任务堆栈空间。在任务控制块的结构体信息中包含很多预编译选项（预编译选项包括什么，我建议你阅读下源码），总体而言，毫无疑问的是你想要的越多，付出的也得越多。按最小配置情况来讲，任务控制块需要 64bytes（任务名这里设置为 4 个 bytes）。任务堆栈就是一个比较棘手的问题了，许多工程师一上来就分配 512bytes（⊙﹏⊙b 汗）。其实许多任务用不了这么多的。想想任务堆栈都需要存些什么东西？CPU 寄存器值，任务中局部变量，调用的函数参数和函数调用深度（使用迭代函数请慎重）。因此在进行任务堆栈分配时考虑到最糟糕情况就 3. 任务间通讯 4. 定时器总结一下。见下表。三. 优化方法： 1. 分析空闲 RAM FreeRTOS 提供了非常多的的方法来获得哪些 RAM 被分配了但是没有被使用。简单的阅读下代码注释马上就可以使用相关的函数了，都在 task.c 中。这个办法可以很好的降低任务堆栈所浪费的空间。 2. 在开发的后期对 FreeRTOS 进行尽可能小的配置  所有的任务都不会被阻塞你就可以删掉守护任务。  调试选项当然也应该关掉。  根据应用的情况，将最大优先级和最小堆栈量设置的尽可能小。 3. 如果这都不行，换更大 RAM 的器件吧，STM32 提供了最丰富的产品线。想保存查询资料可下载附件哦。 ` FreeRTOS RAM使用情况及优化方法.pdf (271.94 KB, 下载次数: 5 ) 1
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