栈
栈是Windows CE内存类型中最容易使用的(自行管理)。在Windows CE中的栈像其它操作系统一样,是被引用函数的临时变量存储区。操作系统也用栈来存储函数的返回地址和在异常处理中微处理器寄存器的状态。
在系统中,Windows CE给每个线程一个分离的栈。默认情况下,系统中每个栈大小最大被限制为58KB。在一个进程中,每个分离的线程可以增加栈的大小直到58-KB的限制。
这个限制使得要我们要知道Windows CE如何对栈管理。当线程被建立的时候,Windows CE保留一个64-KB的区域给每个线程的栈。栈增加时,提交虚拟内存页是从上至下的。当栈减小时,系统将处于的低内存环境(low-memory),会回收在栈下面未使用但是仍然被提交的页。58KB的限制来源于64-KB的区域减去用来防止栈的上溢和下溢的页面数量。
当一个应用程序建立一个新的线程时,栈的最大尺寸可以通过建立线程时
CreateThread
调用来指定。应用程序的主线程的栈大小可以通过应用程序被连接时的连接器开关(linker switch
)来指定。同样会有一些页用作防护,但是栈的大小可以指定至1MB
。注意,这个指定大小同样会被用作所有分离线程栈的默认栈大小。那就是说,如果你指定主栈为128KB
,程序中所有其他的线程栈大小也限制为128KB
,除非在用CreateThread
建立线程时指定一个不同的大小。
当你计划如何在应用程序中使用栈的时候,另一个要值得考虑事情的是。当应用程序调用一个需要栈空间的函数时,Windows CE
会试图立即提交满足要求的当前栈之下的页面,如果没有物理RAM
可用,需要栈空间的线程将会暂时停止。如果请求在短时间内得不到允许,可能产生一个异常。但是如果系统不发生异常的化,Windows CE
将会最大限度释放请求的页。我将简短地说明一下低内存环境,但现在你只需要记住在的内存环境中不要尝试使用大量的栈空间。
静态数据
C和C++应用程序有一个预先定义好的内存块,这是由应用程序被装载时自动分配的。这些块被用来存储静态分配的字符串,缓冲区和全局变量,同时也包括通过静态连接到应用程序的静态库函数中的缓冲区。这些对C程序员来说都不陌生,但是在Windows CE下,这是最后一块可以在RAM之外压缩的空间(译者注:作者的意图是尽可能压缩内存占有率)。
Windows CE分配给应用程序两块RAM中的内存块存放静态数据,一个是可读写数据(read/write data)和只读数据(read only data)。因为这些区域是基于页分配的,所以你可以在一页的静态数据开始到下一页开始之间找到一些剩余空间。细微调整Windows CE应用程序就是要写满这些剩余的空间。如果你在静态数据区有空间,最好把一个或两个缓冲区放到静态数据区,避免动态分配缓冲区。
另一个值得考虑的事情是你是否在写一个基于ROM的应用程序。你要把尽可能多的数据移到只读静态数据区。Windows CE不会分配只读的RAM给基于ROM的应用程序。并且,ROM页会直接映射到虚拟地址空间。这实际上就给你了一个无限制的只读空间,而且不会影响到应用程序对RAM的需求。
确定静态数据区大小的方法是查看连接器产生的映象(map)文件。映象文件主要用于调试(debug)目的来确定函数和数据的位置。但是如果你知道查看什么地方的话,它也可以用来显示静态数据的大小。列表7-1显示了一个由Visual C++产生的示例映象文件的一部分。
列表7-1。映象文件的顶部显示了应用程序数据段的大小
memtest
Timestamp is 34ce4088 (Tue Jan 27 12:16:08 1998)
Preferred load address is 00010000
Start Length Name Class
0001:00000000 00006100H .text CODE
0002:00000000 00000310H .rdata DATA
0002:00000310 00000014H .xdata DATA
0002:00000324 00000028H .idata$2 DATA
0002:0000034c 00000014H .idata$3 DATA
0002:00000360 000000f4H .idata$4 DATA
0002:00000454 000003eeH .idata$6 DATA
0002:00000842 00000000H .edata DATA
0003:00000000 000000f4H .idata$5 DATA
0003:000000f4 00000004H .CRT$XCA DATA
0003:000000f8 00000004H .CRT$XCZ DATA
0003:000000fc 00000004H .CRT$XIA DATA
0003:00000100 00000004H .CRT$XIZ DATA
0003:00000104 00000004H .CRT$XPA DATA
0003:00000108 00000004H .CRT$XPZ DATA
0003:0000010c 00000004H .CRT$XTA DATA
0003:00000110 00000004H .CRT$XTZ DATA
0003:00000114 000011e8H .data DATA
0003:000012fc 0000108cH .bss DATA
0004:00000000 000003e8H .pdata DATA
0005:00000000 000000f0H .rsrc$01 DATA
0005:000000f0 00000334H .rsrc$02 DATA
Address Publics by Value Rva+Base Lib:Object
0001:00000000 _WinMain 00011000 f memtest.obj
0001:0000007c _InitApp 0001107c f memtest.obj
0001:000000d4 _InitInstance 000110d4 f memtest.obj
0001:00000164 _TermInstance 00011164 f memtest.obj
0001:00000248 _MainWndProc 00011248 f memtest.obj
0001:000002b0 _GetFixedEquiv 000112b0 f memtest.obj
0001:00000350 _DoCreateMain 00011350 f memtest.obj.
在列表7-1中的映象文件指出了EXE文件有五个区。区0001是文本段,包含程序中可执行的代码。区0002包含只读(read-only)静态数据。区0003包含可读写(read/write)静态数据。区0004包含调用其他DLL的固定表。最后,区0005是资源区,包含应用程序的资源,例如菜单和对话框模板。
让我们来看看.data,.bss和.rdata行。.data区包含已初始化的可读写数据。如果你这样初始化了一个全局变量:
static HINST g_hLoadlib = NULL;
g_loadlib
变量将结束在.data
段末尾。.bss
段包含未初始化的可读写数据。一个缓冲被定义如下:
static BYTE g_ucItems[256];
以.bss段为结尾。最后一个段.rdata,包含只读数据。你使用const关键字定义的静态数据结束在.rdata段。有一个结构的例子,使我用来作消息查询表的:
// Message dispatch table for MainWindowProc
const struct decodeUINT MainMessages[] = {
WM_CREATE, DoCreateMain,
WM_SIZE, DoSizeMain,
WM_COMMAND, DoCommandMain,
WM_DESTROY, DoDestroyMain,
};
.data和
.bss块被折叠进0003区,如果你将第三区的所有块大小加起来,总共为0x2274,或8820字节。为和下页对齐,读写数据区将占9页,那么就有396字节未使用(译者注:1024*9-8820=396)。因此在这个例子中,把一个或者两个缓冲区放入静态数据区比较合适。只读数据段0002区,包括.rdata,占0x0842或2114字节,占3页,剩余958字节,几乎是一整页。在这种情况下,移动75字节的常量数据从只读段到可读写段将在应用程序加载时节约一页的RAM。
字符串资源
有一个经常忘记的只读区域时应用程序的资源段,像我前面在第四章提到的Windows CE的新特性有一个
LoadString
函数,值得再次重复。如果你调用LoadString
时指向缓冲区的指针写0
,函数将返回一个指向资源段中字符串的指针。例子如下:
LPCTSTR pString;
pString = (LPCTSTR)LoadString (hInst, ID_STRING, NULL, 0)
返回的字符串是只读的,但是它允许你应用字符串而不需要分配一个缓冲给字符串。这里警告一下,字符串不能以
0结尾,除非你在资源编译器命令行中加了-n开关。不管如何,单词必须是先于字符串资源长度(译者注:作者此处意思可能是说长度包含字符串资源的长度)。
选择适当的内存类型
现在我们已经看过了不同类型的内存,是时候来考虑最好的使用办法了。对大的内存块来说,直接分配虚拟内存是最好的办法,一个应用程序可以保留很多的地址空间(直到应用程序32MB的限制)但是只能在一个时间提交必须的页。直接分配虚拟内存是最灵活的内存分配方式,它把页间隔(granularity)的负担以及对保留页和提交页都交由我们负担。
本地堆是很方便的,它不需要创建并且会自动随着需求扩大。但碎片是这里的问题。但是要考虑到Pocket PC的应用程序可能会运行几星期或几个月的时间。在Pocket PC上没有关闭电源的按钮,只有挂起命令。因此,你考虑内存碎片的时候不要假设用户会打开应用程序,改变一个项目,然后关闭它。用户可能打开程序然后让它一直运行以至于程序就像一个快捷方式(quick click away)。
分离堆的优点是当你不用时可以销毁,把碎片消灭在萌芽状态。有一点不好的就是分离堆需要手动创建和销毁。
静态数据区是放置一两个缓冲区的好地方,因为页面是已经被分配的。管理静态数据的关键是使静态数据段大小尽可能地接近,但是要超过你目标处理器的页面的大小。当常量数据在只读段中,往往较好的办法是把它移到可读写段中。但当应用程序被烧到ROM中时,你不要这么做。常量数据越多会比较好,因为它不占RAM。只读段方便应用程序从对象存储区启动,因为只读页能通过操作系统丢弃和重载。
栈用起来比较简单而且到处存在。唯一要考虑的是栈的最大尺寸和在的内存环境下扩大栈的问题。确定你的应用程序在关闭的时候不需要大量栈空间。当程序被关闭时,如果系统挂起你程序中的一个线程,用户可能会丢失数据。这会使顾客不满意。