MOCOR平台内存管理介绍及案例分析.ppt

MOCOR平台内存管理介绍及案例分析 MOCOR平台内存管理介绍 MOCOR内存管理的基本架构 ThreadX的内存管理 MOCOR的内存管理 MOCOR内存bug实例分析 MOCOR内存管理的基本架构 一般的嵌入式系统中最基本的内存管理方案有两种——静态分配和动态分配。 静态分配是指在编译或链接时将程序所需的内存空间分配好。采用这种分配方案的内存段，其大小一般在编译时就能够确定。静态分配比较简单，一般不需要特殊的管理。 动态分配是指系统运行时根据需要动态地分配内存，为实现动态分配，系统里需要有一套完善的管理机制。本文中所指的内存管理，就是指动态分配内存的管理。 MOCOR内存管理的基本架构 MOCOR内存管理体系的一个大致的调用层次如下图所示： MOCOR内存管理的基本架构 从可用的内存资源的角度，还可以得到下面的一个内存分配图。 MOCOR平台内存管理介绍 MOCOR内存管理的基本架构 ThreadX的内存管理 MOCOR的内存管理 MOCOR内存bug实例分析 ThreadX的内存管理 内存字节池（BTYE POOL） 内存块池（BLOCK POOL） ThreadX的内存管理 内存字节池（BTYE POOL） ThreadX的内存管理---内存字节池 1.基本概念： 内存字节池是一个连续的内存块。在字节池中，内存的分配以字节为单位，任意大小的内存都可以在字节池上分配（受限于内存的容量）。 内存字节池类似于C语言里的堆(heap)，所以，字节池我们也可以把它叫做字节堆，代码里我们也可以看到创建的字节池通常以heap来命名。但与一般意义上的堆的不同在于，ThreadX里的字节池可以有多个，MOCOR平台也是利用了这一特性，根据不同的需求而创建了多个heap。 每一个字节池都有一个相应的字节池控制块，通常是一个全局结构。控制块包括对内存池的定义和状态，比如内存池的名字，可用的字节数等。该结构的定义如下： ThreadX的内存管理---内存字节池 ThreadX的内存管理---内存字节池 2.分配方式： 从字节池中分配内存类似于C语言的malloc调用，该调用返回所需内存的数量（以字节为单位）。分配的原则是“首次符合”原则，就是说，当第一个空闲内存块的大小满足需求时，就从该内存块分配内存，然后将该内存块的剩余内存转换成一个新块。字节池在初始状态下，只有一个空闲块，以后随着随着分配的进行，内存块会随之增多。 除了上述的分配原则之外，字节池里还定义了一个值BYTE_POOL_SLIP_SIZE。这是在代码里实现指定的一个具体数值，在分配内存时，如果要分配的内存大小大于这一数值，则从字节池的底部开始分配。采用这种分配方式是为了减少内存碎片的产生，尽量把大内存的分配区域和小内存的分配区域分开。目前系统里定义的BYTE_POOL_SLIP_SIZE为80K。 ThreadX的内存管理---内存字节池 3.内存布局： 以一个分配了两次的字节池为例，在内存中的情况如下： ThreadX的内存管理---内存字节池 注意： 首先要注意的问题是碎片，一个字节池可能有2000字节的可用空间，但不保证一定能分配到2000字节的连续空间，内存池对连续字节的数量不做保证。 分配一块内存所需要的时间跟分配内存的大小，字节池中的碎片数等因素有关，如果字节池有2000字节的空闲块，花多长时间找到这块内存也是没有保证的。因此，在时间要求苛刻的任务中应避免使用字节池。 字节池不能在中断函数里使用，也不能在timer回调函数里使用。 ThreadX的内存管理---内存字节池 思考： 假定系统中有一个内存字节池，并且已经从中分配了几次内存。当内存池中还有500字节的剩余内存时，应用程序申请200字节的内存，在什么情况下，这样的申请不能满足？ ThreadX的内存管理 内存块池（BLOCK POOL） ThreadX的内存管理---内存块池 1.基本概念： 内存块池也是一个连续的字节块，但它是由一定数量的固定szie的内存块组成的。因此，从一个内存块池中分配出的内存总是固定大小的。 相比字节池，内存块池的两个主要优势是： 没有碎片。因为内存块池是固定size的块构成，所以没有碎片的产生。 分配和释放的速度很快。所需的时间相当于简单的链表操作，分配时不需要有哪些信誉好的足球投注网站整个内存块列表，它总是使用链表头部的内存块来分配。 内存块池的主要缺点是缺乏灵活性。固定尺寸既是它的优点也是它的缺点。如果一个内存块池的尺寸足够大，可以满足用户最极限的内存分配需求，那么，这个内存块池上分配许多不同尺寸的内存会导致严重的内存浪费。一种解决办法是同时创建几个不同的内存块池，每个内存块池分别容纳不同尺寸