1. 定長內存管理介紹
所謂定長內存，指的是用戶每次分配得到的內存大小是相同的，即便用的是有肯定長度的內存塊。同時，這些內存塊總的個數也是肯定的，即整個內存總的大小也是肯定的。這和一般理解的內存池的概念是同樣的。算法
使用定長內存管理的內存，有兩大優勢：一是因爲事先已經分配好了足夠的內存，可極大提升關鍵應用的穩定性；二是對於定長內存的管理一般有更爲簡單的算法，分配/釋放的效率更高。在SylixOS 中，將管理的一個定長內存稱做PARTITION，即內存分區。函數
2. 定長內存管理設置
SylixOS能夠經過API操做實現定長內存管理功能。spa
2.1 建立內存分區
| #include<SylixOS.h>指針 LW_OBJECT_HANDLE Lw_Partition_Create(CPCHAR pcName,對象 PVOID pvLowAddr,blog ULONG ulBlockCounter,索引 size_t stBlockByteSize,進程 ULONG ulOption,內存 LW_OBJECT_ID *pulId)ci |
函數Lw_Partition_Create原型分析：
1.此函數成功時返回一個內存分區句柄，失敗時返回LW_HANDLE_INVALID並設置錯誤號；
2.參數pcName指定該內存分區的名稱，能夠爲LW_NULL（最大字長爲32字節）；
3.參數pvLowAddr爲用戶定義的一片內存的低地址，即起始地址。該地址必須知足一個CPU字長的對齊，如在32位系統中，該地址必須4字節對齊；
4.參數 ulBlockCounter爲該內存分區的定長內存塊數量；
5.參數 stBlockByteSize爲內存塊的大小，必須不小於一個指針的長度，在32位系統中爲4字節；
6.參數ulOption爲建立內存分區的選項，如表 2-1所示。
表 2-1 內存分區建立選項
| 選項名稱 |
解釋 |
| LW_OPTION_OBJECT_GLOBAL |
表示該對象爲一個內核全局對象 |
| LW_OPTION_OBJECT_LOCAL |
表示該對象僅爲一個進程擁有，即本地對象 |
| LW_OPTION_DEFAULT |
默認選項 |
7.輸出參數 pulId 保存該內存分區的 ID，與返回值相同。能夠爲 LW_NULL。
注：驅動程序或內核模塊才能使用LW_OPTION_OBJECT_GLOBAL選項，對應的LW_OPTION_OBJECT_LOCAL 選項用於應用程序。爲了使應用程序有更好的兼容性，建議使用LW_OPTION_DEFAULT選項，該選項包含了LW_OPTION_OBJECT_LOCAL 的屬性。
SylixOS的Lw_Partition_Create把已分配好的一塊大內存（pvLowAddr）經過一個PARTITION控制塊進行管理，PARTITION控制塊內容如程序清單 2-1所示。
程序清單2-1 PARTITION控制塊
| /********************************************************************************** PARTITION控制塊 **********************************************************************************/ typedefstruct { LW_LIST_MONO PARTITION_monoResrcList; /* 空閒資源表 */ UINT8 PARTITION_ucType; /* 類型標誌 */ PLW_LIST_MONO PARTITION_pmonoFreeBlockList; /* 空閒內存塊表 */ size_t PARTITION_stBlockByteSize; /* 每一塊的大小 */ /* 必須大於sizeof(PVOID)*/ ULONG PARTITION_ulBlockCounter; /* 塊數量 */ ULONG PARTITION_ulFreeBlockCounter; /* 空閒塊數量 */ UINT16 PARTITION_usIndex; /* 緩衝區索引 */ CHAR PARTITION_cPatitionName[LW_CFG_OBJECT_NAME_SIZE]; /* 名字 */ LW_SPINLOCK_DEFINE (PARTITION_slLock); /* 自旋鎖 */ } LW_CLASS_PARTITION; |
Lw_Partition_Create對特定內存管理好後，會返回一個LW_OBJECT_HANDLE句柄。以後用戶須要對這塊內存進行獲取、釋放和刪除等，均可以經過這個句柄進行操做。
2.2 獲取/返還內存塊
| PVOID Lw_Partition_Get (LW_OBJECT_HANDLE ulId) PVOID Lw_Partition_Put (LW_OBJECT_HANDLE ulId,PVOID pvBlock) |
調用 Lw_Partition_Get函數能夠得到一個內存分區的內存塊，其大小爲建立內存分區時指定的大小，調用Lw_Partition_Put函數將得到的內存塊（Lw_Partition_Get 函數得到）返回給內存分區。
注：若是pvBlock爲NULL，則設置錯誤號爲 ERROR_PARTITION_NULL。
2.3 刪除內存分區
| ULONG Lw_Partition_Delete (LW_OBJECT_HANDLE *pulId) ULONG Lw_Partition_DeleteEx (LW_OBJECT_HANDLE *pulId,BOOL bForce) |
若是一個內存分區中有內存塊還在被使用，則理論上不該該馬上被刪除。若是bForce爲 LW_TRUE，則 Lw_Partition_DeleteEx忽略該條件直接刪除該分區。一般狀況下應用程序不該該使用該方式，這可能會致使內存錯誤。建議通常狀況下使用 Lw_Partition_Delete函數，它至關於下面調用，這樣避免釋放還在使用的內存。
| Lw_Partition_DeleteEx(pulId,LW_FALSE); |
3. 定長內存管理使用
好比程序須要建立一個鏈表，可使用定長內存管理。如程序清單 3-1所示。
程序清單 3-1 程序代碼
| #include<stdio.h> #include<SylixOS.h>
typedefstruct my_element { INTiValue; } MY_ELEMENET;
#define ELEMENT_MAX (8)
/* *即當_G_pucMyElementPool的地址不知足結構體 MY_ELEMENT的對齊需求時，在有些硬件上， *訪問成員變量 iValue將產生多字節不對齊訪問的錯誤（典型的硬件平臺如 ARM）。 *應該將_G_pucMyElementPool的類型定義爲UINT8，即單字節訪問，邏輯上它的起始地址能夠是任 * 何對齊值。 */ MY_ELEMENET_G_pmyelement[ELEMENT_MAX]; LW_STACK _G_pucMyElementPool[sizeof(MY_ELEMENET) * ELEMENT_MAX / sizeof(LW_STACK)]; /* 申請一段內存空間 */ LW_HANDLE _G_hMyPartition; /* 內存管理句柄 */
intmain(intargc,char *argv[]) { MY_ELEMENET *peleTable[ELEMENT_MAX] = { LW_NULL }; MY_ELEMENET *peleTmp = NULL; ULONG ulError; INT i = 0;
_G_hMyPartition =Lw_Partition_Create("my_partition",_G_pucMyElementPool, ELEMENT_MAX,sizeof(MY_ELEMENET), LW_OPTION_DEFAULT, LW_NULL); if (_G_hMyPartition == LW_HANDLE_INVALID) { fprintf(stderr,"create partition failed.\n"); return (-1); } /* *最多可以得到多少個元素內存 */ while (1) { peleTmp = (MY_ELEMENET *) Lw_Partition_Get(_G_hMyPartition); if (peleTmp != LW_NULL) { peleTable[i] = peleTmp; peleTmp->iValue = i; fprintf(stdout,"get element successfully, count = %d.\n",i); }else { fprintf(stderr,"get element failed, count = %d.\n",i); break; } i++; } /* *在沒有所有回收元素內存的狀況下刪除內存分區 */ ulError =Lw_Partition_Delete(&_G_hMyPartition); /*沒法刪除還有未回收全部內存*/ if (ulError != ERROR_NONE) { fprintf(stderr,"delete partition error.\n"); }else { return (0); } /* *回收內存塊返回給內存分區 */ for (i = 0; i <ELEMENT_MAX;i++) { peleTmp =peleTable[i]; if (peleTmp != LW_NULL) { fprintf(stdout,"element%d value = %d.\n",i,peleTmp->iValue); peleTmp =Lw_Partition_Put(_G_hMyPartition,peleTmp); if (peleTmp != LW_NULL) { fprintf(stderr,"element%d put failed.\n",i); } }else { break; } } /* *所有回收元素內存後刪除內存分區 */ ulError =Lw_Partition_Delete(&_G_hMyPartition);/* 能夠刪除內存分區 */ if (ulError != ERROR_NONE) { fprintf(stderr,"delete partition error.\n"); return (-1); }else { fprintf(stderr,"delete partition successfully.\n"); } return (0); } |
內存分區不直接分配內存，它只是提供了一個管理內存的方法。所以在建立內存分區時，須要指定須要管理的內存，該內存由使用的元素（即上面所述的內存塊）大小以及元素的最大個數決定。在程序清單 31中，建立了一個最大能夠容納8 個類型爲MY_ELEMENT對象的內存分區，而後經過獲取元素對象、使用元素對象以及刪除內存分區三方面展現了SylixOS內存分區的使用。該程序運行後，結果以下所示：如圖 3-1所示。
圖 3-1 程序運行結果
從運行結果能夠看出，最大元素個數爲8個，所以第9次獲取元素時會失敗。隨後使用Lw_Partition_Delete函數刪除內存分區，因爲此時元素還未被回收，所以刪除失敗。當回收徹底部的元素後，才能成功刪除。