UCOS學習之記憶體管理

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本文和大家分享的主要是UCOS中的記憶體管理相關內容，一起來看看吧，希望對大家學習ucos有所協助。

在 嵌 入 式裝置中，持續的調用malloc()和free()容易產生記憶體片段，長時間的運行最終會導致記憶體消耗殆盡。UCOS提供了一套記憶體管理機制，在系統初始化的時候就分配好記憶體空間，將所有可用的空間組織成鏈表，需要申請記憶體的時候直接從鏈表中申請，釋放記憶體的時候直接將記憶體歸還到空餘記憶體鏈表中即可。使用這種方法不僅避免了記憶體片段的產生，而且使得在常數時間內分配記憶體空間成為可能。

UCOS中記憶體管理的結構體是OS_MEM，具體結構如下：

typedef struct os_mem  //記憶體控制塊{

void   *OSMemAddr; //指向記憶體分區的首地址

void   *OSMemFreeList; //該記憶體分區的block鏈表的表頭

INT32U  OSMemBlkSize;  //每一個block的大小

INT32U  OSMemNBlks; //該分區中block的數目

INT32U  OSMemNFree; //該分區中空閑block的數目

} OS_MEM;

在UCOS中，一個記憶體分區被劃分成很多個大小相等的記憶體塊，這些記憶體塊連結成鏈表，鏈表的表頭存於OSMemFreeList中。

比如一個有4個記憶體塊，每個記憶體塊128bit的記憶體分區Memoy如下：

INT32U Memory[4][4]

UCOS的思路是我們將要分配的空間組織成二維數組，然後二維數組的每一行就是一個block，二維數組的列數既是block的大小。

Memory的第一個block的首地址是Memor[0]

Memory的第二個block的首地址是Memory[1]

Memory的第三個block的首地址是Memory[2]

Memory的第四個block的首地址是Memory[3]

為了管理方便我們在每一個block的開頭儲存下一個block的地址，這樣就把所有的block串接成了單鏈表。

第一個block的開頭儲存Memory[1]

第一個block的開頭儲存Memory[2]

第一個block的開頭儲存Memory[3]

第一個block的開頭儲存NULL

最終結果如：

UCOS中建立記憶體分區的核心代碼如下(代碼取自OSMemCreate)：

//記憶體分區的首地址

plink = (void **)addr;

//第二個block的地址

pblk  = (INT8U *)((INT32U)addr + blksize);

for (i = 0; i < (nblks - 1); i++)

{

//每一個block的開頭存放下一個block的首地址

*plink = (void *)pblk;

//更新指標而已

plink = (void **)pblk;

pblk  = (INT8U *)((INT32U)pblk + blksize);

}

//最後一個block指向NULL

*plink  = (void *)0;

上述代碼的核心就在於*pblink = (void*)pblk;每一個block開頭存放下一個block的地址，這樣便把所有的block組織成了一條鏈表。

申請一個記憶體塊：

//還有記憶體可以分配

if (pmem->OSMemNFree > 0)

{

//擷取一個block

pblk = pmem->OSMemFreeList;

//使鏈表表頭指向這個block的下一個block

pmem->OSMemFreeList = *(void **)pblk;

//更新記憶體塊的數量

pmem->OSMemNFree--;

}

代碼的核心就在於pmem->OSMemFreeList = *(void **)pblk;  因為pblk指向該block，該block的首地址存放的是下一個block的地址，所以這句實際上讓空餘鏈表的表頭指向了下一個block。

刪除一個記憶體塊：

//在將要刪除的記憶體塊的首地址存放block表頭的地址

*(void **)pblk  = pmem->OSMemFreeList;

//更新鏈表表頭

pmem->OSMemFreeList = pblk;

//更新可用記憶體塊的數目

pmem->OSMemNFree++;

代碼的核心就是*(void **)pblk      = pmem->OSMemFreeList;在將要刪除的block的開頭存放鏈表的表頭，即相當於把這個block連結到了空餘鏈表的表頭中。

 

 來源：CSDN

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