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電子產(chǎn)品開發(fā)里的分塊式內(nèi)存管理
電子產(chǎn)品開發(fā)里的分塊式內(nèi)存管理,是指軟件運(yùn)行時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存資源的分配和使用的技術(shù)。其主要的目的是如何高效,快速的分配,并且在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候釋放和回收內(nèi)存資源。使用FSMC外擴(kuò)SRAM,可實(shí)現(xiàn)內(nèi)存容量的擴(kuò)展。通過(guò)擴(kuò)展后,我們可使用的內(nèi)存(外擴(kuò)SRAM容量是1MB,STM32F103ZET6內(nèi)部SRAM有64KB)就比較多了。單片機(jī)開發(fā)里的分塊式內(nèi)存管理
盡管有這么多可使用的內(nèi)存,但我們還是得使用某種方式來(lái)有效管理這些內(nèi)存,這種方式和我們學(xué)習(xí)C語(yǔ)言時(shí),使用malloc和free函數(shù)來(lái)申請(qǐng)內(nèi)存和內(nèi)存釋放類似,malloc用于申請(qǐng)內(nèi)存,free用于釋放內(nèi)存。本文我們就來(lái)介紹一種簡(jiǎn)單的內(nèi)存管理方式:分塊內(nèi)存管理。單片機(jī)開發(fā)里的分塊式內(nèi)存管理,該方法的實(shí)現(xiàn)原理如圖:
從上圖我們可以看出,單片機(jī)開發(fā)里的分塊式內(nèi)存管理由內(nèi)存池和內(nèi)存管理表兩部分組成,內(nèi)存池被分成n個(gè)內(nèi)存塊,然后對(duì)應(yīng)內(nèi)存管理表,內(nèi)存管理表就是用來(lái)標(biāo)識(shí)相應(yīng)的內(nèi)存塊是否使用,我們可以對(duì)它進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)相應(yīng)的內(nèi)存管理表設(shè)置為0的時(shí)候,表示該內(nèi)存塊沒(méi)有被使用;而當(dāng)內(nèi)存管理表設(shè)置為非零的時(shí)候,表示該內(nèi)存已被使用,而內(nèi)存管理表里面的數(shù)字表示當(dāng)前申請(qǐng)內(nèi)存塊的數(shù)量,且申請(qǐng)的內(nèi)存塊是連續(xù)的。單片機(jī)開發(fā)里的分塊式內(nèi)存管理
從上圖中我們還可以看出內(nèi)存分配的方向是從底到頂?shù)姆峙浞较颍词紫葟?末端開始找空內(nèi)存。通常當(dāng)內(nèi)存管理剛初始化的時(shí)候,內(nèi)存表全部清零,表示沒(méi)有任何內(nèi)存塊被占用。
(1)內(nèi)存分配原理
當(dāng)指針p調(diào)用malloc申請(qǐng)內(nèi)存的時(shí)候,先判斷p要分配的內(nèi)存塊數(shù)(m),然后從第n項(xiàng)開始,向下查找,直到找到m塊連續(xù)的空內(nèi)存塊(即對(duì)應(yīng)內(nèi)存管理表項(xiàng)為0),然后將這m個(gè)內(nèi)存管理表項(xiàng)的值都設(shè)置為m(標(biāo)記被占用),*后,把*后的這個(gè)空內(nèi)存塊的地址返回指針p,完成一次分配。注意,如果當(dāng)內(nèi)存不夠的時(shí)候(找到*后也沒(méi)找到連續(xù)的m塊空閑內(nèi)存),則返回NULL給p,表示分配失敗。
(2)內(nèi)存釋放原理
當(dāng)p申請(qǐng)的內(nèi)存用完,需要釋放的時(shí)候,調(diào)用free函數(shù)實(shí)現(xiàn)。free函數(shù)先判斷p指向的內(nèi)存地址所對(duì)應(yīng)的內(nèi)存塊,然后找到對(duì)應(yīng)的內(nèi)存管理表項(xiàng)目,得到p所占用的內(nèi)存塊數(shù)目m(內(nèi)存管理表項(xiàng)目的值就是所分配內(nèi)存塊的數(shù)目),將這m個(gè)內(nèi)存管理表項(xiàng)目的值都清零,標(biāo)記釋放,完成一次內(nèi)存釋放。
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