解决问题:malloc在申请内存的时候,内存碎片问题会导致原本内存大小足够,却申请大内存失败;
比如:原本内存还有10M内存,此时先申请4M内存,再申请16Bytes内存,之后把4M内存释放掉,按理来说,此时应该还有 10M - 16Bytes 内存,但此时,再去申请8M的大内存,则申请失败。
因为malloc申请的内存,必须是一块连续的内存,但此时中间已经有16Bytes内存碎片导致内存不连续,所以申请内存失败;
以下是我针对碎片问题,对内存管理机制做出一种优化方案:在开机初始化内存之后,先申请一块1M左右内存(根据情况修改大小),用作内存碎片管理,然后把这1M内存分为很多个小内存,并把小内存的地址放在链接节点中,之后申请内存时,优先判断内存碎片管理中是否有满足大小的小内存。
有的话,直接使用提前申请的小内存就可以了,如果内存管理机制中没有适合的内存,但重新用malloc()函数申请;
接下来,解释我写的碎片管理机制:
1.mm_management_init()初始化函数
void
mm_management_init
(
unsigned
int
free_memory_start,
unsigned
int
free_memory_end)
传入参数free_memory_start是内存初始化之后,剩余可申请的首地址,该地址,一般会传入到main函数,如果main()函数没有传入该参数的话,可以在内存初始化之后,自己malloc(4)申请一下,把返回的地址作为mm_management_init()函数的第一个参数;
传入参数free_memory_end是可以申请的最大地址,每个IC各有不同;
mm_management_init()对16bytes,64bytes,256bytes,512bytes,1024bytes,4096bytes这些小内存做优化,提前计算小内存占用的总大小。
然后直接申请这块大内存占住,再把这块大内存分配给各个小内存,并记录在链表中,比如:mm_fix_16_head
2.mm_management_malloc()申请函数
unsigned
int
mm_management_malloc
(
unsigned
int
size)
申请内存的时候,先判断size大小,如果大小可以在内存管理机制中找到,则直接返回提前申请地址,如果大小不满足,或者小内存已被申请完,则用malloc重新申请
在内存管理机制中拿到的小内存,该链表节点的标记会设为MM_STATUS_BUSY
3.mm_management_free()
void
mm_management_free
(
void
*mm_ptr)
与mm_management_malloc()相反,先检查所有小内存链表是都有该地址,有的话就把该地址内存清0,并把标记设为MM_STATUS_FREE;如果是用malloc申请的,当时是free()释放掉;
接下来是代码:
#
include
#
include
#
define
C_MM_16BYTE_NUM (32)
#
define
C_MM_64BYTE_NUM (16)
#
define
C_MM_256BYTE_NUM (12)
#
define
C_MM_512BYTE_NUM (12)
#
define
C_MM_1024BYTE_NUM (18)
#
define
C_MM_4096BYTE_NUM (30)
#
define
C_MM_16BYTE (16)
#
define
C_MM_64BYTE (64)
#
define
C_MM_256BYTE (256)
#
define
C_MM_512BYTE (512)
#
define
C_MM_1024BYTE (1024)
#
define
C_MM_4096BYTE (4096)
#
define
C_MM_MAX_SIZE C_MM_4096BYTE
//碎片管理最大的碎片大小
#
define
MM_STATUS_FREE (0)
//0:表示内存空闲
#
define
MM_STATUS_BUSY (1)
//1:表示内存已被申请
#
define
MM_STATUS_OK (0)
#
define
MM_STATUS_FAIL (1)
typedef
struct
mm_node_struct
{
unsigned
int
*mm_node;
//存放内存节点指针
unsigned
short iflag;
//指针是否空闲
struct
P_MM_Node_STRUCT
*
next
;
//指向下一个内存节点指针
} MM_Node_STRUCT*P_MM_Node_STRUCT;
typedef
struct
mm_sdram_struct
{
unsigned
int
count;
P_MM_Node_STRUCT *next;
} MM_SDRAM_STRUCT*P_MM_SDRAM_STRUCT;
static
MM_SDRAM_STRUCT mm_fix_16_head;
static
MM_SDRAM_STRUCT mm_fix_64_head;
static
MM_SDRAM_STRUCT mm_fix_256_head;
static
MM_SDRAM_STRUCT mm_fix_512_head;
static
MM_SDRAM_STRUCT mm_fix_1024_head;
static
MM_SDRAM_STRUCT mm_fix_4096_head;
static
P_MM_SDRAM_STRUCT pmm_fix_16_head =