FreeRTOS heap_1内存分配问题

lianggongkai

我觉得这个分配内存算法还有点瑕疵。不知个人理解的对否，请各位大神给予指正。

获取内存函数如下：
void *pvPortMalloc( size_t xWantedSize )
{
void *pvReturn = NULL;
static uint8_t *pucAlignedHeap = NULL;
...//省略
        {
                if( pucAlignedHeap == NULL )
                {
                        /* Ensure the heap starts on a correctly aligned boundary. */
                        pucAlignedHeap = ( uint8_t * ) ( ( ( portPOINTER_SIZE_TYPE ) &ucHeap[ portBYTE_ALIGNMENT ] ) & ( ~( ( portPOINTER_SIZE_TYPE ) portBYTE_ALIGNMENT_MASK ) ) );
                }
...//省略
}
这个pucAligedHeap这个是我想讨论的地方：
pucAlignedHeap = ( uint8_t * ) ( ( ( portPOINTER_SIZE_TYPE ) &ucHeap[ portBYTE_ALIGNMENT ] ) & ( ~( ( portPOINTER_SIZE_TYPE ) portBYTE_ALIGNMENT_MASK ) ) );
当然大家都知道这条语句的目的是为了对齐地址。
比如：ucHeap被编译器分配的地址：0x20005001 , portBYTE_ALIGNMENT = 4 , 则portBYTE_ALIGNMENT_MASK = 0x03
则经过这条语句执行可得到：pucAlignedHeap = (0x20005001 + 4) & (0xffff fff8) = 0x20005005 & 0xffff fffc = 0x20005004
那么这个时候得出的就是首次分配内存时候应该返回的内存地址。也相当于 从数组ucHeap开头处向右偏移3个地址以对齐。这样理解貌似没有问题。
但是，如果ucHeap被编译器分配的地址为：0x20005004 , portBYTE_ALIGNMENT = 4 , 则portBYTE_ALIGNMENT_MASK = 0x03
则经过这条语句执行可得到：pucAlignedHeap = (0x20005004 + 4) & (0xffff fff8) = 0x20005004 & 0xffff fffc = 0x20005008。这样岂不是浪费了几个字节的内存。
就是说如果本来地址就是按照portBYTE_ALIGNMENT 对齐，就浪费了内存了。大神们，你觉得呢？是不是可以这么理解？

wen619

帮顶 还没学到这里

wen619

这两天跟着左工的视频把heap_1到Heap_4的源码过了一遍，我试着解答下你的问题，不对的地方请指出来。
如你假设：ucHeap被编译器分配的地址为0x20005001，采用4字节对齐，即 portBYTE_ALIGNMENT = 4 和portBYTE_ALIGNMENT_MASK为0x0003。根据公式正确的计算应该是pucAlignedHeap =（0x20005001+3）& (0xFFFFFFFC)=0x20005004；如果ucHeap被编译器分配的地址如你假设正好是0x20005004，根据公式我们计算下（如你假设的仍用4字节对齐）pucAlignedHeap =（0x20005004+3）& (0xFFFFFFFC)=0x20005004，看见了吧？结果是0x20005004。

所以你使用公式的时候有两个地方理解不对：一个是数组是第一个元素是从0开始的，所以被编译器分配的初始地址要加3而不是4；另一个就是既然你举例是4字节对齐，那么 portBYTE_ALIGNMENT_MASK就应该是0x0003,取反再强制类型转换不就是0xFFFF FFFC吗？所以如果被编译器分配的内存池起始地址如果正好是字节对齐的，那就直接用，没有浪费的问题。