μC/OS-II的内存管理
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for(i=0;i(nblks-1);i++){
*plink=(void*)pblk;
plink=(void**)pblk;
pblk=pblk+blksize;
}
*plink=(void*)0;
OS_ENTER_CRITICAL();
pmem->OSMemAddr=addr;(6)
pmem->OSMemFreeList=addr;
pmem->OSMemNFree=nblks;
pmem->OSMemNBlks=nblks;
pmem->OSMemBlkSize=blksize;
OS_EXIT_CRITICAL();
*err=OS_NO_ERR;
return(pmem);(7)
}
图F7.4是OSMemCreate()函数完成后，内存控制块及对应的内存分区和分区内的内存块之间的关系。在程序运行期间，经过多次的内存分配和释放后，同一分区内的各内存块之间的链接顺序会发生很大的变化。
分配一个内存块，OSMemGet()应用程序可以调用OSMemGet()函数从已经建立的内存分区中申请一个内存块。该函数的唯一参数是指向特定内存分区的指针，该指针在建立内存分区时，由OSMemCreate()函数返回。显然，应用程序必须知道内存块的大小，并且在使用时不能超过该容量。例如，如果一个内存分区内的内存块为32字节，那么，应用程序最多只能使用该内存块中的32字节。当应用程序不再使用这个内存块后，必须及时把它释放，重新放入相应的内存分区中[见7.03节，释放一个内存块，OSMemPut()]。
图F7.4OSMemCreate()——Figure7.4
程序清单L7.4是OSMemGet()函数的源代码。参数中的指针pmem指向用户希望从其中分配内存块的内存分区[L7.4(1)]。OSMemGet()首先检查内存分区中是否有空闲的内存块[L7.4(2)]。
如果有，从空闲内存块链表中删除第一个内存块[L7.4(3)]，并对空闲内存块链表作相应的修改[L7.4(4)]。这包括将链表头指针后移一个元素和空闲内存块数减1[L7.4(5)]。最后，返回指向被分配内存块的指针[L7.4(6)]。
程序清单L7.4OSMemGet()
void*OSMemGet(OS_MEM*pmem,INT8U*err)(1)
{
void*pblk;
OS_ENTER_CRITICAL();
if(pmem->OSMemNFree>0){(2)
pblk=pmem->OSMemFreeList;(3)
pmem->OSMemFreeList=*(void**)pblk;(4)
pmem->OSMemNFree--;(5)
OS_EXIT_CRITICAL();
*err=OS_NO_ERR;
return(pblk);(6)
}else{
OS_EXIT_CRITICAL();
*err=OS_MEM_NO_FREE_BLKS;
return((void*)0);
}
}
值得注意的是，用户可以在中断服务子程序中调用OSMemGet()，因为在暂时没有内存块可用的情况下，OSMemGet()不会等待，而是马上返回NULL指针。
释放一个内存块，OSMemPut()
当用户应用程序不再使用一个内存块时，必须及时地把它释放并放回到相应的内存分区中。这个操作由OSMemPut()函数完成。必须注意的是，OSMemPut()并不知道一个内存块是属于哪个内存分区的。例如，用户任务从一个包含32字节内存块的分区中分配了一个内存块，用完后，把它返还给了一个包含120字节内存块的内存分区。当用户应用程序下一次申请120字节分区中的一个内存块时，它会只得到32字节的可用空间，其它88字节属于其它的任务，这就有可能使系统崩溃。
程序清单L7.5是OSMemPut()函数的源代码。它的第一个参数pmem是指向内存控制块的指针，也即内存块属于的内存分区[L7.5(1)]。OSMemPut()首先检查内存分区是否已满[L7.5(2)]。如果已满，说明系统在分配和释放内存时出现了错误。如果未满，要释放的内存块被插入到该分区的空闲内存块链表中[L7.5(3)]。最后，将分区中空闲内存块总数加1[L7.5(4)]。
程序清单L7.5OSMemPut()
INT8UOSMemPut(OS_MEM*pmem,void*pblk)(1)
{
OS_ENTER_CRITICAL();
if(pmem->OSMemNFree>=pmem->OSMemNBlks){(2)
OS_EXIT_CRITICAL();
return(OS_MEM_FULL);
}
*(void**)pblk=pmem->OSMemFreeList;(3)
pmem->OSMemFreeList=pblk;
pmem->OSMemNFree++;(4)
OS_EXIT_CRITICAL();
return(OS_NO_ERR);
}
查询一个内存分区的状态，OSMemQuery()
在μC/OS-II中，可以使用OSMemQuery()函数来查询一个特定内存分区的有关消息。通过该函数可以知道特定内存分区中内存块的大小、可用内存块数和正在使用的内存块数等信息。所有这些信息都放在一个叫OS_MEM_DATA的数据结构中，如程序清单L7.6。
程序清单L7.6OS_MEM_DATA数据结构
typedefstruct{
void*OSAddr;/*指向内存分区首地址的指针*/
void*OSFreeList;/*指向空闲内存块链表首地址的指针*/
INT32UOSBlkSize;/*每个内存块所含的字节数*/
INT32UOSNBlks;/*内存分区总的内存块数*/
INT32UOSNFree;/*空闲内存块总数*/
INT32UOSNUsed;/*正在使用的内存块总数*/
}OS_MEM_DATA;
程序清单L7.7是OSMemQuery()函数的源代码，它将指定内存分区的信息复制到OS_MEM_DATA定义的变量的对应域中。在此之前，代码首先禁止了外部中断，防止复制过程中某些变量值被修改[L7.7(1)]。由于正在使用的内存块数是由 OS_MEM_DATA中的局部变量计算得到的，所以，可以放在(criticalsection中断屏蔽)的外面。
程序清单L7.7OSMemQuery()
INT8UOSMemQuery(OS_MEM*pmem,OS_MEM_DATA*pdata)
{
OS_ENTER_CRITICAL();
pdata->OSAddr=pmem->OSMemAddr;(1)
pdata->OSFreeList=pmem->OSMemFreeList;
pdata->OSBlkSize=pmem->OSMemBlkSize;
pdata->OSNBlks=pmem->OSMemNBlks;
pdata->OSNFree=pmem->OSMemNFree;
OS_EXIT_CRITICAL();
pdata->OSNUsed=pdata->OSNBlks-pdata->OSNFree;(2)
return(OS_NO_ERR);
}
UsingMemoryPartitions
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