一、內(nèi)存管理簡介 內(nèi)存管理，是指軟件運行時對計算機內(nèi)存資源的分配和使用的技術(shù)。其最主要的目的是如何高效，快速的分配，并且在適當?shù)臅r候釋放和回收內(nèi)存資源。內(nèi)存管理的實現(xiàn)方法有很多種，他們其實最終都是要實現(xiàn) 2 個函數(shù)：malloc 和 free；malloc 函數(shù)用于內(nèi)存申請，free 函數(shù)用于內(nèi)存釋放。本章，我們介紹一種比較簡單的辦法來實現(xiàn)：分塊式內(nèi)存管下面我們介紹一下該方法的實現(xiàn)原理，如圖 內(nèi)存管理表的項值代表的意義為：當該項值為 0 的時候，代表對應(yīng)的內(nèi)存塊未被占用，當該項值非零的時候，代表該項對應(yīng)的內(nèi)存塊已經(jīng)被占用，其數(shù)值則代表被連續(xù)占用的內(nèi)存塊數(shù)。比如某項值為 10，那么說明包括本項對應(yīng)的內(nèi)存塊在內(nèi)，總共分配了 10 個內(nèi)存塊給外部的某個指針。內(nèi)寸分配方向如圖所示，是從頂?shù)降椎姆峙浞较颉＜词紫葟淖钅┒碎_始找空內(nèi)存。當內(nèi)存管理剛初始化的時候，內(nèi)存表全部清零，表示沒有任何內(nèi)存塊被占用。 二、分配原理 當指針 p 調(diào)用 malloc 申請內(nèi)存的時候，先判斷 p 要分配的內(nèi)存塊數(shù)（m），然后從第 n 項開始，向下查找，直到找到 m 塊連續(xù)的空內(nèi)存塊（即對應(yīng)內(nèi)存管理表項為 0），然后將這 m 個內(nèi)存管理表項的值都設(shè)置為 m（標記被占用），最后，把最后的這個空內(nèi)存塊的地址返回指針 p，完成一次分配。注意，如果當內(nèi)存不夠的時候（找到最后也沒找到連續(xù)的 m 塊空閑內(nèi)存），則返回 NULL 給 p，表示分配失敗。 三、釋放原理 當 p 申請的內(nèi)存用完，需要釋放的時候，調(diào)用 free 函數(shù)實現(xiàn)。free 函數(shù)先判斷 p 指向的內(nèi)存地址所對應(yīng)的內(nèi)存塊，然后找到對應(yīng)的內(nèi)存管理表項目，得到 p 所占用的內(nèi)存塊數(shù)目 m（內(nèi)存管理表項目的值就是所分配內(nèi)存塊的數(shù)目），將這 m 個內(nèi)存管理表項目的值都清零，標記釋放，完成一次內(nèi)存釋放。 四、部分驅(qū)動函數(shù) //內(nèi)存池(32字節(jié)對齊) __align(32) u8 mem1base[MEM1_MAX_SIZE]; //內(nèi)部SRAM內(nèi)存池 __align(32) u8 mem2base[MEM2_MAX_SIZE] __attribute__((at(0X68000000)));//外部SRAM內(nèi)存池 //內(nèi)存管理表 u16 mem1mapbase[MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE]; //內(nèi)部SRAM內(nèi)存池MAP u16 mem2mapbase[MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE] __attribute__((at(0X68000000 MEM2_MAX_SIZE)));//外部SRAM內(nèi)存池MAP //內(nèi)存管理參數(shù) const u32 memtblsize[SRAMBANK]={MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE,MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE};//內(nèi)存表大小 const u32 memblksize[SRAMBANK]={MEM1_BLOCK_SIZE,MEM2_BLOCK_SIZE};//內(nèi)存分塊大小 const u32 memsize[SRAMBANK]={MEM1_MAX_SIZE,MEM2_MAX_SIZE};//內(nèi)存總大小 //內(nèi)存管理控制器 struct _m_mallco_dev mallco_dev= { my_mem_init, //內(nèi)存初始化 my_mem_perused,//內(nèi)存使用率 mem1base,mem2base,//內(nèi)存池 mem1mapbase,mem2mapbase,//內(nèi)存管理狀態(tài)表 0,0, //內(nèi)存管理未就緒 }; //復(fù)制內(nèi)存 //*des:目的地址 //*src:源地址 //n:需要復(fù)制的內(nèi)存長度(字節(jié)為單位) void mymemcpy(void *des,void *src,u32 n) { u8 *xdes=des; u8 *xsrc=src; while(n--)*xdes =*xsrc ; } //設(shè)置內(nèi)存 //*s:內(nèi)存首地址 //c :要設(shè)置的值 //count:需要設(shè)置的內(nèi)存大小(字節(jié)為單位) void mymemset(void *s,u8 c,u32 count) { u8 *xs = s; while(count--)*xs =c; } //內(nèi)存管理初始化 //memx:所屬內(nèi)存塊 void my_mem_init(u8 memx) { mymemset(mallco_dev.memmap[memx], 0,memtblsize[memx]*2);//內(nèi)存狀態(tài)表數(shù)據(jù)清零 mymemset(mallco_dev.membase[memx], 0,memsize[memx]);//內(nèi)存池所有數(shù)據(jù)清零 mallco_dev.memrdy[memx]=1;//內(nèi)存管理初始化OK } //獲取內(nèi)存使用率 //memx:所屬內(nèi)存塊 //返回值:使用率(0~100) u8 my_mem_perused(u8 memx) { u32 used=0; u32 i; for(i=0;i { if(mallco_dev.memmap[memx][i])used ; } return (used*100)/(memtblsize[memx]); } //內(nèi)存分配(內(nèi)部調(diào)用) //memx:所屬內(nèi)存塊 //size:要分配的內(nèi)存大小(字節(jié)) //返回值:0XFFFFFFFF,代表錯誤;其他,內(nèi)存偏移地址 u32 my_mem_malloc(u8 memx,u32 size) { signed long offset=0; u32 nmemb; //需要的內(nèi)存塊數(shù) u32 cmemb=0;//連續(xù)空內(nèi)存塊數(shù) u32 i; if(!mallco_dev.memrdy[memx])mallco_dev.init(memx);//未初始化,先執(zhí)行初始化 if(size==0)return 0XFFFFFFFF;//不需要分配 nmemb=size/memblksize[memx]; //獲取需要分配的連續(xù)內(nèi)存塊數(shù)