《鸿蒙智能互联设备开发（微课版）》 课件 4.4.1 内存管理的基本概念.pptx

4.4.1内存管理的基本概念

通过本节学习，您可以：了解内存管理的基本概念

内存管理的基本概念内存管理：指软件运行时对计算机内存资源的分配和使用的技术。其最主要的目的是如何高效、快速的分配，并且在适当的时候释放和回收内存资源。计算机内存的缺点：容量有限，不能一次性将所有的用户进程和系统进程全部装入内存。1.内存管理概述将内存分配给计算机程序的两种方式是静态内存分配和动态内存分配。静态内存是指在静态内存池中分配用户初始化时预设大小的内存块。静态内存一旦分配给程序，静态内存将保留在整个程序中，即从程序被编译的那一刻到程序完成其执行的那一刻。动态内存是指在动态内存池中分配用户指定大小的内存块。动态分配的内存可以在程序执行期间随时释放。甚至分配的内存也可以调整大小，即可以增加或减少内存大小。

内存管理的基本概念在OpenHarmony系统中，内存管理模块管理系统的内存资源，它是操作系统的核心模块之一，主要包括内存的初始化、分配以及释放。OpenHarmonyLiteOS-M的内存管理分为静态内存管理和动态内存管理。内存管理的功能：地址转换：将程序中的逻辑地址转换成内存中的物理地址。存储保护：保证各个任务在自己的内存空间内运行，互不干扰。内存的分配与回收：当进程创建后系统会为他们分配内存空间，当结束后内存空间也会被回收。内存空间的扩充：利用虚拟存储技术或自动覆盖技术，从逻辑上扩充内存。

内存管理的基本概念静态内存是在静态内存池中分配用户初始化时预设大小的内存块。内存池在创建时先向系统申请一大块内存，然后分成大小相等的多个小内存块，小内存块通过链表连接起来。2.静态内存管理内存池：物理内存中允许存在多个大小不同的内存池，每一个内存池又由多个大小相同的空闲内存块组成。

内存管理的基本概念LiteOS-M的静态内存池由一个控制块LOS_MEMBOX_INFO和若干相同大小的内存块LOS_MEMBOX_NODE构成。

内存管理的基本概念LOS_MEMBOX_INFO控制块位于内存池头部，用于内存块管理，包含内容：内存块大小uwBlkSize内存块数量uwBlkNum，已分配使用的内存块数量uwBlkCnt空闲内存块链表stFreeList。内存块的申请和释放以块大小为粒度，每个内存块包含指向下一个内存块的指针pstNext。

内存管理的基本概念动态内存管理：是在内存资源充足的情况下，根据用户需求，从系统配置的内存池中分配相应大小的内存块。当用户不需要该内存块时，释放回系统供下一次使用。LiteOS系统中动态内存管理系统通过分组来管理内存。系统将所有内存分成223个分组，每个分组负责管理特定大小的空闲内存。在内存池初始化时会将所有剩余内存转换成一个很大的空闲内存块，大的空闲内存块会被分割成小的内存块。切割后的空闲内存块会按大小重新分组，释放时也会将回收内存块按大小进行分组。3.动态内存管理

内存管理的基本概念动态内存池是通过内存池管理信息和内存块管理信息来共同管理的。内存池管理信息在内存池的头部，内存块信息在每个空闲或已分配内存的头部。

内存管理的基本概念内存池管理信息（OsMemPoolHead）：包含内存池信息（OsMemPoolInfo）、空闲内存链表位图数组（freeListBitmap[]）和空闲链表数组（freeList[]）。内存池信息：包含内存池起始地址及堆区域总大小，内存池属性。空闲内存链表位图数组：标记所对应的空闲内存块是否存在。空闲链表数组：包含223个空闲内存头节点信息，每个空闲内存头节点信息维护内存节点头和空闲链表中的前驱、后继空闲内存节点。

内存管理的基本概念内存块管理信息（OsMemNodeHead）：用于管理空闲内存，每个数组成员对应一个内存分组。空闲内存块分组的管理是通过内存池管理信息的空闲内存链表位图数组和空闲链表数组来完成的。

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