鸿蒙内核源码分析 (静态分配篇) | 很简单的一位小朋友

静态分配

相比动态分配，静态内存池的分配就是个小弟弟，非常的简单，两个结构体 + 一张图 就能说明白。

typedef struct {//静态内存池信息结构体
    UINT32 uwBlkSize;           /**< Block size | 块大小*/
    UINT32 uwBlkNum;            /**< Block number | 块数量*/
    UINT32 uwBlkCnt;            /**< The number of allocated blocks | 已经被分配的块数量*/
    LOS_MEMBOX_NODE stFreeList; /**< Free list | 空闲链表*/
} LOS_MEMBOX_INFO;

typedef struct tagMEMBOX_NODE { //内存池中空闲节点的结构,是个单向的链表
    struct tagMEMBOX_NODE *pstNext; /**< Free node's pointer to the next node in a memory pool | 指向内存池中下一个空闲节点的指针*/
} LOS_MEMBOX_NODE;

下图来源于官网

解读

• 静态内存池在概念上由 池头 和 池体 两部分组成，池体由众多节块组成，节块由 节头和 节体 两部分组成
• 在数据结构上表现为 LOS_MEMBOX_INFO(池头) + [LOS_MEMBOX_NODE(节头) + data(节体)] + … + [LOS_MEMBOX_NODE(节头) + data(节体)] ，在虚拟地址上它们是连在一起的。
• 池头 记录总信息，包括 节块大小，总节块数量，已分配节块数量，空闲节块链表表头，stFreeList将所有空闲节块链接到一起，分配内存根本不需要遍历，stFreeList指向的下一个不为null代表还有空闲节块。
• 节头只有一个指向下一个空闲链表的pstNext指针，简单但足以。
• 静态分配的优缺点是很明显的，总结下：
  • 负责管理的结构体简单，会占用很少的空间，这点优于动态分配。
  • 分配速度最快，一步到位。
  • 缺点是浪费严重，僵硬不灵活，很计划经济，给每一个家庭每月口粮就这么多，高矮胖瘦都不会管。

因代码量不大，但很精彩，看这种代码是种享受，本篇详细列出静态内存代码层面的实现，关键处已添加注释。

初始化

///初始化一个静态内存池，根据入参设定其起始地址、总大小及每个内存块大小
LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 LOS_MemboxInit(VOID *pool, UINT32 poolSize, UINT32 blkSize)
{
    LOS_MEMBOX_INFO *boxInfo = (LOS_MEMBOX_INFO *)pool;//在内存起始处放置控制头
    LOS_MEMBOX_NODE *node = NULL;
    //...
    UINT32 index;
    UINT32 intSave;
    MEMBOX_LOCK(intSave);
    boxInfo->uwBlkSize = LOS_MEMBOX_ALIGNED(blkSize + OS_MEMBOX_NODE_HE