嵌入式裸机内存动态管理的实现与讲解(一)

最新推荐文章于 2025-02-08 15:57:35 发布

IoT之家

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分类专栏： MCU 文章标签： malloc

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/LinusZhao1018/article/details/106991237

本文探讨了在嵌入式系统中自实现内存动态管理的必要性，以减少标准库函数的体积。文章介绍了内存碎片的概念，并指出标准C库的`malloc`和`free`不支持碎片回收。提出了一种支持内存碎片回收的算法，通过合并相邻空闲内存块来管理内存池。算法基于单向链表，首次申请内存时将全局静态数组分割，后续申请和释放过程中不断调整链表结构。代码实现部分将在后续更新。

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C 的标准库自带了malloc和free，为啥还要自己实现？标准库的函数占用空间较大，采用本文的实现可节约几KB的存储空间；

为啥说裸机呢？因为带系统的软件系统一般都会带内存的动态管理函数供使用；

内存碎片是什么？首先明确一点，申请内存时会返回一个首地址，从首地址往后的 size 大小的空间都可用，这就说明 malloc必须返回一段连续的内存地址；有些内存动态管理算法是不支持碎片回收的，总是以新地址开始申请。

已验证，标准 C 库的malloc和free的函数不支持内存碎片回收；测试方法：循环多次申请->释放较小的内存块，然后再申请大的内存块将失败。

本文说明的算法是支持内存碎片化回收的，采用把相邻的空闲内存块进行合并的方法。