高效实时操作系统原理以及实践-内存分配
本帖最后由 lulu爱 于 2013-11-3 20:28 编辑内存管理往往是一个复杂的过程,raw os 目前支持5种内存分配方法,分别是block,byte,page,malloc,slab。以下会讲解这5种基本原理以及适用场合。
这5种里面只有block和slab 是没有内存碎片的,其余的都会有一定的内存碎片。这5种里面只有block和byte能用于中断内内存分配,强烈推荐使用中断内采用block内存分配,因为byte内存的分配除了在最坏分配情况下,时间是不确定的,也就是说可能会占用大量的时间,这个时候放在中断里面去做的话,势必会阻塞其它低优先级的中断的相应,进而可能造成硬件模块数据的丢失。
block内存分配顾名思义是一块块的分配内存给用户,每一块的内存空间都是固定的,最大的好处是没有内存碎片,而且速度很快,缺点是内存空间大小固定了不利于不确定大小的内存分配。实战中可以分配多个不同大小的block去满足变长的分配完全是可行的。强烈建议大部分情况用block去解决内存分配问题。
如上如图所示分配了4个块,每块大小为2K。用户使用block内存分配一次即取得一个2K的大小。
byte内存分配顾名思义是可以分配任何大小的字节的内存给用户,缺点是速度比较慢,而且有内存碎片,不建议对时间敏感的任务去使用,因为分配内存的速度比较慢,而且很可能时间是不恒定的,不利于实时任务。
page内存分配顾名思义是可以分配以page为单位的内存给用户去使用,page的大小可以配置的,比如一个page 2K或者4K大小。好处是用户大内存分配的话很方便,速度也很快。坏处是可能存在page级别的内存碎片。比如下图分配了4块内存每一块的固定大小是2K。
malloc内存分配是可以分配任意字节的小的,也存在内存碎片。具体和标准C库的内存分配全部吻合。
slab 内存分配也是基于一块块的分配给用户,不过这一块快的各自大小是不同的,很可能会分配多余的内存空间给用户,优点是速度快没有内存碎片。缺点是可能会分配多余的内存给用户。
可以看到raw os 支持的内存种类繁多,从小级别的内存分配到大级别的内存分配应有尽有,在项目实战中可以选择最适合自己的策略去使用。
block内存分配方法对应的是raw_block.c, byte内存分配的方法对应的是raw_byte.c, page内存分配的方法对应的是raw_page.c, malloc的内存分配算法对应的是raw_malloc.c, slab内存分配算法对应的是raw_slab.c。
对于内存分配算法,建议大家实战中以块内存分配为主,因为实时性和执行效率是可以兼得的。块内存分配方法理解比较容易,其它的分配算法都比较难理解,对于绝大部分人,只要能使用就足够了。当然不排除有的人对各种内存分配很感兴趣,但是对于光看代码推理难度太大,这个时候推荐上VC平台仿真,所见即所得。
raw os 官网地址:www.raw-os.org
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