搜索内存 tx_byts.c

本文详细介绍了一种内存管理算法——First-Fit,通过TX_BYTE_POOL结构,针对内存申请和释放,搜索并合并连续空闲内存,以提高内存利用率。涉及中断处理、内存分配和回收的详细流程,适用于操作系统或内存管理相关领域。

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UCHAR  *_tx_byte_pool_search(

        //指向内存池控制块的指针

        TX_BYTE_POOL *pool_ptr

        //需要的内存大小

        ULONG memory_size)

局部变量:

        

使用first-fit算法,从上次操作的空闲内存开始搜索,搜索过程中找到第一块合适大小内存,就返回成功。

内存块链表是一个循环链表,最后一块为固定块,不用内存分配,只为了适配搜索算法。

如果把一块大内存分成了两块,一块返回给应用程序,另一块需要插入链表。

搜索过程中,发现两块连续内存都是空闲内存,那么把这两块内存合并为一块,插入链表。


 流程:

1.禁止中断

2.若可用内存不够,恢复中断,返回NULL指针

3.若可用内存够

        (1) 临时保存搜索内存起始位置,剩余需要检查的块数(tx_byte_pool_fragments +1是为了方便计算)和可使用字节数

                 

        (2) 循环操作 //直到没有可检查的块(examine_block),退出循环

                1) 若当前块的控制字段第4-8字节为TX_BYTE_BLOCK_FREE

                        a) next_ptr存储下一相邻块的首地址

                        b) available_bytes存储current_ptr块内存的大小(除去了八字节控制字段)

                        c) 若本块内存空间足够,退出搜索

                        d) 若本块内存大小不够,令available_bytes=0,继续搜索下一块。

                                i) 若下一块也为空闲内存   //就把这两块内存合并为一块大的内存。

                                        将当前块控制字段前4字节存储 下下块内存的首地址,就相当于把下一块内存删去了。

                                        tx_byte_pool_fragments--

                                        把搜索指针设置为刚刚合并的大块内存的首地址 //下一轮循环会从这个合并的内存块开始

                                ii) 若下一块不是空闲块,将current_ptr指向下下块,examine_blocks--

                2) 若当前块不是空闲块,current_ptr指向下一块

                3) examine_blocks--

                4) 开中断。内存搜索耗时可能很长,给其他高优先级任务调度机会。

                5) 关中断

                6) 若线程被打断过,且高优先级线程操作过这个内存池

                         

                        从第一个空闲块开始搜索,并重新记录内存池拥有者为当前线程

        (3) 若available bytes不为0,说明搜索成功

                如果这块内存减去申请大小 超过了TX_BYTE_BLOCK_MIN字节(20字节,经验值),只需要返回申请大小的内存,剩下内存自己成为一块,插入链表。

                1) 分裂后的后一块首地址=首地址+申请大小+控制字段大小

                2) 插入链表,标记空闲块,并指向下一块内存

                         

                        这里的*current_ptr指向的是当前块的下一块,将分裂出来的块指向下一块,即插入链表

                3) pool_fragments++

                4) 当前块也要更新指向分裂出来的块

                5) available_bytes = memory size

                6) 当前块,标记为占用,第4-8字节 存储内存池控制块指针

                7) 重新计算总的可用内存大小

                8) 搜索起始地址改为下一块(不一定是第一个空闲块,之前搜索的时候比需要内存小的空闲块会被跨过)

                9) 恢复中断

                10) current_ptr跨过控制字段

        (4) 若available byte为0

                恢复中断,current_ptr=NULL

4.返回current_ptr

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