基本概念
内存管理模块管理系统的内存资源,它是操作系统的核心模块之一,主要包括内存的初始化、分配以及释放。
在系统运行过程中,内存管理模块通过对内存的申请/释放来管理用户和OS对内存的使用,使内存的利用率和使用效率达到最优,同时最大限度地解决系统的内存碎片问题。
OpenHarmony LiteOS-M的内存管理分为静态内存管理和动态内存管理,提供内存初始化、分配、释放等功能。
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动态内存:在动态内存池中分配用户指定大小的内存块。
- 优点:按需分配。
- 缺点:内存池中可能出现碎片。
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静态内存:在静态内存池中分配用户初始化时预设(固定)大小的内存块。
- 优点:分配和释放效率高,静态内存池中无碎片。
- 缺点:只能申请到初始化预设大小的内存块,不能按需申请。
静态内存
运行机制
静态内存实质上是一个静态数组,静态内存池内的块大小在初始化时设定,初始化后块大小不可变更。
静态内存池由一个控制块LOS_MEMBOX_INFO和若干相同大小的内存块LOS_MEMBOX_NODE构成。控制块位于内存池头部,用于内存块管理,包含内存块大小uwBlkSize,内存块数量uwBlkNum,已分配使用的内存块数量uwBlkCnt和空闲内存块链表stFreeList。内存块的申请和释放以块大小为粒度,每个内存块包含指向下一个内存块的指针pstNext。
图1 静态内存示意图
开发指导
使用场景
当用户需要使用固定长度的内存时,可以通过静态内存分配的方式获取内存,一旦使用完毕,通过静态内存释放函数归还所占用内存,使之可以重复使用。
接口说明
OpenHarmony LiteOS-M的静态内存管理主要为用户提供以下功能,接口详细信息可以查看API参考。
表1 静态内存模块接口
功能分类 | 接口名 |
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初始化静态内存池 | LOS_MemboxInit: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。 |
清除静态内存块内容 | LOS_MemboxClr:清零从静态内存池中申请的静态内存块的内容。 |
申请、释放静态内存 | LOS_MemboxAlloc:从指定的静态内存池中申请一块静态内存块。 LOS_MemboxFree:释放从静态内存池中申请的一块静态内存块。 |
获取、打印静态内存池信息 | LOS_MemboxStatisticsGet:获取指定静态内存池的信息,包括内存池中总内存块数量、已经分配出去的内存块数量、每个内存块的大小。 LOS_ShowBox:打印指定静态内存池所有节点信息,打印等级是LOG_INFO_LEVEL(当前打印等级配置是PRINT_LEVEL),包括内存池起始地址、内存块大小、总内存块数量、每个空闲内存块的起始地址、所有内存块的起始地址。 |
说明: 初始化后的内存池的内存块数量,不等于总大小除于内存块大小,因为内存池的控制块和每个内存块的控制头,都存在内存开销,设置总大小时,需要将这些因素考虑进去。
开发流程
本节介绍使用静态内存的典型场景开发流程。<