ucos II 核心學習之七：記憶體管理

 
                       Ucos II 記憶體管理
     在mcu21的項目裡，暫時還沒用到記憶體管理。不過還是有必要學習一下的。
    為了消除記憶體片段，ucos II 把連續的大塊記憶體按分區來管理。每個分區中包含有整數個大小相同的記憶體塊。

    類似每個任務對應一個任務控制塊，每個事件對應一個事件控制塊，ucos II裡每個記憶體塊也是對應一個記憶體控制塊。記憶體控制塊是一個資料結構，定義如下：

typedef struct {    void   *OSMemAddr;    void   *OSMemFreeList;    INT32U  OSMemBlkSize;    INT32U  OSMemNBlks;    INT32U  OSMemNFree;} OS_MEM;  typedef struct {    void   *OSMemAddr;    void   *OSMemFreeList;    INT32U  OSMemBlkSize;    INT32U  OSMemNBlks;    INT32U  OSMemNFree;} OS_MEM;

.OSMemAddr是指向記憶體分區起始地址的指標。它在建立記憶體分區OSMemCreate()時被初始化，在此之後就不能更改了。
.OSMemFreeList是指向下一個空閑記憶體控制塊或者下一個閒置記憶體塊的指標，具體含義要根據該記憶體分區是否已經建立來決定。
.OSMemBlkSize是記憶體分區中記憶體塊的大小，是使用者建立該記憶體分區時指定的。
.OSMemNBlks是記憶體分區中總的記憶體塊數量，也是使用者建立該記憶體分區時指定的。
.OSMemNFree是記憶體分區中當前可以得空閑記憶體塊數量。

完整地使用記憶體，需要經過以下步驟：
1.     建立一個記憶體分區（OSMemCreate()）
2.     調用OSMemGet()函數從已經建立的記憶體分區中申請記憶體塊
3.     當使用者應用程式不再使用一個記憶體塊時，調用OSMemPut()釋放記憶體。
4.     在這過程中可以調用OSMemQuery()查詢一個記憶體分區的狀態
 
建立一個記憶體分區需要使用ucos II 系統函數OSMemCreate()。實現過程如下：

OS_MEM *OSMemCreate (void *addr, INT32U nblks, INT32U blksize, INT8U *err){    OS_MEM  *pmem;    INT8U   *pblk;    void   **plink;    INT32U   i;      if (nblks < 2) {                                                   (1)        *err = OS_MEM_INVALID_BLKS;        return ((OS_MEM *)0);    }    if (blksize < sizeof(void *)) {                                    (2)        *err = OS_MEM_INVALID_SIZE;        return ((OS_MEM *)0);    }    OS_ENTER_CRITICAL();    pmem = OSMemFreeList;                                              (3)    if (OSMemFreeList != (OS_MEM *)0) {        OSMemFreeList = (OS_MEM *)OSMemFreeList->OSMemFreeList;    }    OS_EXIT_CRITICAL();    if (pmem == (OS_MEM *)0) {                                         (4)        *err = OS_MEM_INVALID_PART;        return ((OS_MEM *)0);    }    plink = (void **)addr;                                             (5)    pblk  = (INT8U *)addr + blksize;    for (i = 0; i < (nblks - 1); i++) {        *plink = (void *)pblk;        plink  = (void **)pblk;        pblk   = pblk + blksize;    }    *plink = (void *)0;    OS_ENTER_CRITICAL();    pmem->OSMemAddr     = addr;                                        (6)    pmem->OSMemFreeList = addr;    pmem->OSMemNFree    = nblks;    pmem->OSMemNBlks    = nblks;    pmem->OSMemBlkSize  = blksize;    OS_EXIT_CRITICAL();    *err   = OS_NO_ERR;    return (pmem);                                                     (7)

        該函數共有4個參數：記憶體分區的起始地址、分區內的記憶體塊總塊數、每個記憶體塊的位元組數和一個指向錯誤資訊代碼的指標。如果OSMemCreate()操作失敗，它將返回一個NULL指標。否則，它將返回一個指向記憶體控制塊的指標。對記憶體管理的其它操作，象OSMemGet()，OSMemPut()，OSMemQuery()函數等，都要通過該指標進行。
在mcu21的理解中，以上程式，簡單來說，主要執行以下兩大步驟，一是從空閑記憶體控制塊中擷取一個記憶體控制塊，二是初始化這塊記憶體控制塊。