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编写自己的RTOS（一）——内存管理

已有 1161 次阅读| 2006-10-5 17:39 |个人分类:RTOS

天气: 晴朗

心情: 平静

这个RTOS是在computer00发布ADuC7027的开发板上运行和调试的。
有了第一块arm开发板，就想在上面做一个操作系统。10.1没有出去玩，在家开始开发自己的RTOS。
开发工具：WinARM，Wiggler，OCDRemote。
首先是编写最基本的引导系统，参考WinARM给出的ADuC7026的例子，自己加了些串口发送字符的代码。
接下来就是编写内存管理部分，主要参考FreeRTOS。经过2两天的编写终于成功。有以下的收获：

OS管理的内存在OS的堆（heap）里，通过OS的malloc和free得到和释放的内存都在这里。在程序中的指针都必须用OS提供的malloc和free得到和释放内存。
编译器是静态分配，函数的内部变量在生成目标文件时，其地址已经固定下来，所以每次调用函数，其内部变量的地址是一样的。对于可变的数据结构的操作，必须在堆中进行。

开始设想在堆的外面建立一个链表，描述内存的使用情况，结果发现每次建立的链表都是循环链表，跟踪了半天，才明白每次向链表上添加的新的元素的地址都是一样的。

内存管理的基本思路：
在堆的外面，定义了内存块链表的头和尾，内存快的每个元素定义如下：

typedef struct _os_mem_block
{
    struct _os_mem_block * ps_next_block; // 指向下一个快
    void * p_block_addr; // 本快的地址，是本结构体的地址+sizeof(os_mem_block)
    size_t block_size; // 本快的大小
    BOOL b_used; // 是否使用
} os_mem_block;

void * os_malloc(const size_t size)：
用于分配内存。
首先检查是否初始化内存快。
然后根据申请的大小，在最近的一个合适（freesize>=size+sizeof(os_mem_block)）分配内存。
如果有空间可以再新建一个新的内存快（即freesize>size+sizeof(os_mem_block)*2），插入一个新的内存快。
否则，直接使用这个块。
BOOL os_free(const void * addr)；
用于释放申请的内存。
首先找到要释放的内存块，然后检查前一个和后一个内存快，如果是空闲的就合并。