《鴻蒙智能互聯(lián)設(shè)備開發(fā)（微課版）》 課件 4.4.1 內(nèi)存管理的基本概念

4.4.1內(nèi)存管理的基本概念通過本節(jié)學(xué)習(xí)，您可以：了解內(nèi)存管理的基本概念內(nèi)存管理的基本概念內(nèi)存管理：指軟件運(yùn)行時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)存資源的分配和使用的技術(shù)。其最主要的目的是如何高效、快速的分配，并且在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候釋放和回收內(nèi)存資源。計(jì)算機(jī)內(nèi)存的缺點(diǎn)：容量有限，不能一次性將所有的用戶進(jìn)程和系統(tǒng)進(jìn)程全部裝入內(nèi)存。1.

內(nèi)存管理概述將內(nèi)存分配給計(jì)算機(jī)程序的兩種方式是靜態(tài)內(nèi)存分配和動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配。靜態(tài)內(nèi)存是指在靜態(tài)內(nèi)存池中分配用戶初始化時(shí)預(yù)設(shè)大小的內(nèi)存塊。靜態(tài)內(nèi)存一旦分配給程序，靜態(tài)內(nèi)存將保留在整個(gè)程序中，即從程序被編譯的那一刻到程序完成其執(zhí)行的那一刻。動(dòng)態(tài)內(nèi)存是指在動(dòng)態(tài)內(nèi)存池中分配用戶指定大小的內(nèi)存塊。動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存可以在程序執(zhí)行期間隨時(shí)釋放。甚至分配的內(nèi)存也可以調(diào)整大小，即可以增加或減少內(nèi)存大小。內(nèi)存管理的基本概念在OpenHarmony系統(tǒng)中，內(nèi)存管理模塊管理系統(tǒng)的內(nèi)存資源，它是操作系統(tǒng)的核心模塊之一，主要包括內(nèi)存的初始化、分配以及釋放。OpenHarmonyLiteOS-M的內(nèi)存管理分為靜態(tài)內(nèi)存管理和動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理。內(nèi)存管理的功能：地址轉(zhuǎn)換：將程序中的邏輯地址轉(zhuǎn)換成內(nèi)存中的物理地址。存儲(chǔ)保護(hù)：保證各個(gè)任務(wù)在自己的內(nèi)存空間內(nèi)運(yùn)行，互不干擾。內(nèi)存的分配與回收：當(dāng)進(jìn)程創(chuàng)建后系統(tǒng)會(huì)為他們分配內(nèi)存空間，當(dāng)結(jié)束后內(nèi)存空間也會(huì)被回收。內(nèi)存空間的擴(kuò)充：利用虛擬存儲(chǔ)技術(shù)或自動(dòng)覆蓋技術(shù)，從邏輯上擴(kuò)充內(nèi)存。內(nèi)存管理的基本概念靜態(tài)內(nèi)存是在靜態(tài)內(nèi)存池中分配用戶初始化時(shí)預(yù)設(shè)大小的內(nèi)存塊。內(nèi)存池在創(chuàng)建時(shí)先向系統(tǒng)申請(qǐng)一大塊內(nèi)存，然后分成大小相等的多個(gè)小內(nèi)存塊，小內(nèi)存塊通過鏈表連接起來。2.靜態(tài)內(nèi)存管理內(nèi)存池：物理內(nèi)存中允許存在多個(gè)大小不同的內(nèi)存池，每一個(gè)內(nèi)存池又由多個(gè)大小相同的空閑內(nèi)存塊組成。內(nèi)存管理的基本概念LiteOS-M的靜態(tài)內(nèi)存池由一個(gè)控制塊LOS_MEMBOX_INFO和若干相同大小的內(nèi)存塊LOS_MEMBOX_NODE構(gòu)成。內(nèi)存管理的基本概念LOS_MEMBOX_INFO控制塊位于內(nèi)存池頭部，用于內(nèi)存塊管理，包含內(nèi)容：內(nèi)存塊大小uwBlkSize內(nèi)存塊數(shù)量uwBlkNum，已分配使用的內(nèi)存塊數(shù)量uwBlkCnt空閑內(nèi)存塊鏈表stFreeList。內(nèi)存塊的申請(qǐng)和釋放以塊大小為粒度，每個(gè)內(nèi)存塊包含指向下一個(gè)內(nèi)存塊的指針pstNext。內(nèi)存管理的基本概念動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理：是在內(nèi)存資源充足的情況下，根據(jù)用戶需求，從系統(tǒng)配置的內(nèi)存池中分配相應(yīng)大小的內(nèi)存塊。當(dāng)用戶不需要該內(nèi)存塊時(shí)，釋放回系統(tǒng)供下一次使用。LiteOS系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理系統(tǒng)通過分組來管理內(nèi)存。系統(tǒng)將所有內(nèi)存分成223個(gè)分組，每個(gè)分組負(fù)責(zé)管理特定大小的空閑內(nèi)存。在內(nèi)存池初始化時(shí)會(huì)將所有剩余內(nèi)存轉(zhuǎn)換成一個(gè)很大的空閑內(nèi)存塊，大的空閑內(nèi)存塊會(huì)被分割成小的內(nèi)存塊。切割后的空閑內(nèi)存塊會(huì)按大小重新分組，釋放時(shí)也會(huì)將回收內(nèi)存塊按大小進(jìn)行分組。3.

動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理內(nèi)存管理的基本概念動(dòng)態(tài)內(nèi)存池是通過內(nèi)存池管理信息和內(nèi)存塊管理信息來共同管理的。內(nèi)存池管理信息在內(nèi)存池的頭部，內(nèi)存塊信息在每個(gè)空閑或已分配內(nèi)存的頭部。內(nèi)存管理的基本概念內(nèi)存池管理信息（OsMemPoolHead）：包含內(nèi)存池信息（OsMemPoolInfo）、空閑內(nèi)存鏈表位圖數(shù)組（freeListBitmap[]）和空閑鏈表數(shù)組（freeList[]）。內(nèi)存池信息：包含內(nèi)存池起始地址及堆區(qū)域總大小，內(nèi)存池屬性?？臻e內(nèi)存鏈表位圖數(shù)組：標(biāo)記所對(duì)應(yīng)的空閑內(nèi)存塊是否存在?？臻e鏈表數(shù)組：包含223個(gè)空閑內(nèi)存頭節(jié)點(diǎn)信息，每個(gè)空閑內(nèi)存頭節(jié)點(diǎn)信息維護(hù)內(nèi)存節(jié)點(diǎn)頭和空閑鏈表中的前驅(qū)、后繼空閑內(nèi)存節(jié)點(diǎn)。內(nèi)存管理的基本概念內(nèi)存塊管理信息（OsMemNod