动态内存管理的简单实现(适用于裸机环境即没有c标准库的环境)

裸机内存管理解析 概述 在计算机系统中,变量、中间数据一般存放在系统存储空间中,只有实际使用的时候才将他们从存储空间调入到中央处理器内部进行计算。通常存储空间分为两类:内部存储空间和外部存储空间。对于电脑来讲,内部存储空间就是电脑的内存,外部存储空间就是电脑的硬盘。而对于单片机来讲,内部存储就是 RAM ,随机存储器。外部存储可以理解为 flash ,掉电不丢失。该篇文章的主题,内存管理,主要讨论的是关于 RAM 的管理。 堆、栈和静态区 针对于 Cortex M3 内核的单片机的详细内存分配可以参照笔者的这篇文章 STM3 阅读详情

在linux环境下模拟没有c标准库,创建自己的malloc和free函数,达到动态管理内存的目的。

实现过程:

阶段1:

              使用数组实现固定大小的动态内存分配和回收(使用标记位显示空闲或使用)。

阶段2:

在第一步基础上,实现可变的动态内存分配和回收,增加一个位域记录内存块的大小。

阶段3:

              使用两条链表实现可变长度的内存分配和回收,可任意申请和分配。

阶段4:

              用hash表对空闲块链表进行优化以提高分配速度。

系统流程图如下:

阶段1部分代码:

 

 

 

 

 

 

阶段四优化后可实现:

分配的速度:用hash表进行优化后,分配速度为o(1)。

       回收速度:遍历链表实现回收,回收速度为o(n)。

       内存开销:hash表的内存开销,内存管理节点的内存开销。

       碎片问题:根据碎片的位置进行合并,减少碎片。

 

在STM32裸机项目里替换malloc:用FreeRTOS heap4管理动态内存的实战指南 本文详细介绍了在STM32裸机项目中替换标准malloc的方法,采用FreeRTOS heap4内存管理器实现高效动态内存管理。通过实战步骤、关键配置调整和高级调试技巧,帮助开发者解决内存碎片和线程安全问题,提升嵌入式系统稳定性。特别适合资源受限的裸机环境应用。 阅读详情

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