ucos-II 内存管理源码分析

ucos-II的内存管理提供了对某块完整内存的修改，功能非常简单NBNC的代码大概只有200多行，在整个内核中也基本是独立的。它通过如下方式对内存块进行管理：

OS_MEM *mem;

INT8U buff[16][128];



void main(void)

{

    INT8U err; 

    mem = OSMemCreate(&buff[0][0],16,128,&err);  

}

下文分析os_mem.c文件，从全局变量的定义与接口函数的实现两方面记录ucos-II的内存管理机制。

1. MEM的全局变量

OS_EXT  OS_MEM *OSMemFreeList; /* Pointer to free list of memory partitions       */

OS_EXT  OS_MEM OSMemTbl[OS_MAX_MEM_PART]; /* Storage for memory partition manager            */

上面两个全局变量在内核初始化中由OS_MemInit初始，用户试图进行管理的一个内存块，如上例中的buff，对应内核中的一个OS_MEM资源，OS_MEM结构体定义如下：

typedef struct { /* MEMORY CONTROL BLOCK                                     */

    void   *OSMemAddr; /* Pointer to beginning of memory partition           */

    void   *OSMemFreeList; /* Pointer to list of free memory blocks          */

    INT32U  OSMemBlkSize; /* Size (in bytes) of each block of memory             */

    INT32U  OSMemNBlks;  /* Total number of blocks in this partition             */

    INT32U  OSMemNFree;  /* Number of memory blocks remaining in this partition  */

} OS_MEM;

2. MEM的接口函数

1. 建立内存分区OSMemCreate：在该函数中一个空闲的OS_MEM资源通过OSMemFreeList被获取，同时这个内存分区内的内存块被初始化为一个起始地址是OSMemAddr的链表。我认为这个链表的定义是非常巧妙的，当前节点的值存储下一个节点的地址，一次类推，代码如下（映像中linux内核中的万用链表也是类似的机制）：

    plink = (void **)addr;  //addr是内存分区的起始地址、blksize是内存分区中每个内存块的大小           

    pblk  = (INT8U *)addr + blksize;

    for (i = 0; i < (nblks - 1); i++) {

        *plink = (void *)pblk; //相当于把pNext的地址复制给pCur的值

        plink  = (void **)pblk;

        pblk   = pblk + blksize;

    }

    *plink              = (void *)0;                 

    pmem->OSMemAddr     = addr;                       

    pmem->OSMemFreeList = addr;                       

     2. 主要接口函数诸如获取一个内存块或者释放一个内存块，都是对上述链表的操作。但由于链表的定义，链表的插入和删除变得很简单。例如返回一个内存块给内存分区：

    *(void **)pblk      = pmem->OSMemFreeList; //把当前的pFree作为pBlk的值 

    pmem->OSMemFreeList = pblk;//pblk赋值给pFree

    pmem->OSMemNFree++;  
    
返回前：pData -> OSMemFreeList(old)，
返回后: pData -> pblk -> OSMemFreeList(Old); pblk成为当前的OSMemFreeList(New)

获取一个内存块给内存分区：

    pblk                = pmem->OSMemFreeList; //当前空节点的地址返回 

    pmem->OSMemFreeList = *(void **)pblk; //当前空节点的值（即pNext）赋值给OSMemFreeList       

    pmem->OSMemNFree--;    

其他：OS_MEM_DATA 定义了一个内存块的信息，在OSMemQuery中使用，没有特别的意义。