第章 嵌入式实时操作系统ucos-ii(第版)

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1、第7章内存管理17.0内存控制块17.1建立一个内存分区，OSMemCreate()37.2分配一个内存块，OSMemGet()67.3释放一个内存块，OSMemPut()77.4查询一个内存分区的状态，OSMemQuery()87.5UsingMemoryPartitions97.6等待一个内存块11I内存管理我们知道，在ANSIC中可以用malloc()和free()两个函数动态地分配内存和释放内存。但是，在嵌入式实时操作系统中，多次这样做会把原来很大的一块连续内存区域，逐渐地分割成许多非常小而且彼此又不相邻的内存区域，也就是内存碎片。

2、由于这些碎片的大量存在，使得程序到后来连非常小的内存也分配不到。在4.02节的任务堆栈中，我们讲到过用malloc()函数来分配堆栈时，曾经讨论过内存碎片的问题。另外，由于内存管理算法的原因，malloc()和free()函数执行时间是不确定的。在µC/OS-II中，操作系统把连续的大块内存按分区来管理。每个分区中包含有整数个大小相同的内存块，如同图F7.1。利用这种机制，µC/OS-II对malloc()和free()函数进行了改进，使得它们可以分配和释放固定大小的内存块。这样一来，malloc()和free()函数的执行时间也是固定的了

3、。如图F7.2，在一个系统中可以有多个内存分区。这样，用户的应用程序就可以从不同的内存分区中得到不同大小的内存块。但是，特定的内存块在释放时必须重新放回它以前所属于的内存分区。显然，采用这样的内存管理算法，上面的内存碎片问题就得到了解决。图F7.1内存分区——Figure7.17-11图F7.2多个内存分区——Figure7.2内存控制块为了便于内存的管理，在µC/OS-II中使用内存控制块（memorycontrolblocks）的数据结构来跟踪每一个内存分区，系统中的每个内存分区都有它自己的内存控制块。程序清单L7.1是内存控制块的定义

4、。程序清单L7.1内存控制块的数据结构typedefstruct{void*OSMemAddr;void*OSMemFreeList;INT32UOSMemBlkSize;INT32UOSMemNBlks;INT32UOSMemNFree;}OS_MEM;.OSMemAddr是指向内存分区起始地址的指针。它在建立内存分区[见7.1节，建立一个内存分区，OSMemCreate()]时被初始化，在此之后就不能更改了。.OSMemFreeList是指向下一个空闲内存控制块或者下一个空闲的内存块的指针，具体含义要根据该内存分区是否已经建立来决定[见

5、7.1节]。.OSMemBlkSize是内存分区中内存块的大小，是用户建立该内存分区时指定的[见7.1节]。.OSMemNBlks是内存分区中总的内存块数量，也是用户建立该内存分区时指定的[见7.1节]。.OSMemNFree是内存分区中当前可以得空闲内存块数量。如果要在µC/OS-II中使用内存管理，需要在OS_CFG.H文件中将开关量OS_MEM_EN设置为1。这样µC/OS-II在启动时就会对内存管理器进行初始化[由OSInit()调用OSMemInit()实现]。该初始化主要建立一个图F7.3所示的内存控制块链表，其中的常数OS_M

6、AX_MEM_PART（见文件OS_CFG.H）定义了最大的内存分区数，该常数值至少应为2。7-11图F7.3空闲内存控制块链表——Figure7.3建立一个内存分区，OSMemCreate()在使用一个内存分区之前，必须先建立该内存分区。这个操作可以通过调用OSMemCreate()函数来完成。程序清单L7.2说明了如何建立一个含有100个内存块、每个内存块32字节的内存分区。程序清单L7.2建立一个内存分区OS_MEM*CommTxBuf;INT8UCommTxPart[100][32];voidmain(void){INT8Uerr;

7、OSInit();..CommTxBuf=OSMemCreate(CommTxPart,100,32,&err);..OSStart();}程序清单L7.3是OSMemCreate()函数的源代码。该函数共有4个参数：内存分区的起始地址、分区内的内存块总块数、每个内存块的字节数和一个指向错误信息代码的指针。如果OSMemCreate()操作失败，它将返回一个NULL指针。否则，它将返回一个指向内存控制块的指针。对内存管理的其它操作，象OSMemGet()，OSMemPut()，OSMemQuery()函数等，都要通过该指针进行。7-11每个

8、内存分区必须含有至少两个内存块[L7.3(1)]，每个内存块至少为一个指针的大小，因为同一分区中的所有空闲内存块是由指针串联起来的[L7.3(2)]。接着，OSMemCreate