嵌入式操作系统内核原理和开发（内存分配算法）
?
????（1）固定內(nèi)存分配
??? 固定內(nèi)存分配算法是最簡(jiǎn)單的算法，也是最好理解的算法。比如說有16M內(nèi)存，現(xiàn)在我們假設(shè)分配的基本內(nèi)存是4K，那么總共有16M/4K = 4K個(gè)單元。所以，如果用戶想申請(qǐng)內(nèi)存，最多就是4K次。如果用戶想要多一點(diǎn)內(nèi)存，那么系統(tǒng)把相鄰的內(nèi)存分給用戶使用即可。
?
????（2）鏈表內(nèi)存分配
??? 固定內(nèi)存分配雖然好，但是還有一個(gè)缺點(diǎn)，那就是如果存在很多的浪費(fèi)機(jī)會(huì)。試想一下，如果用戶只要幾十個(gè)byte，那么也要分配給它4K個(gè)字節(jié)，浪費(fèi)的空間超過了99%。所以在此基礎(chǔ)之上，我們提出了鏈表內(nèi)存算法。鏈表算法中保存有空閑結(jié)點(diǎn)，內(nèi)存釋放的時(shí)候，那么內(nèi)存查到空閑結(jié)點(diǎn)，該合并合并，該釋放的釋放；當(dāng)然如果要申請(qǐng)內(nèi)存的話，那方法就多了去了，可以最差申請(qǐng)、最優(yōu)申請(qǐng)、最好申請(qǐng)，這些都是可以的。
?
????（3）伙伴算法
??? 鏈表算法相比較固定內(nèi)存算法，可以節(jié)省不少內(nèi)存。但是鏈表算法本身有一個(gè)特點(diǎn)，那就是容易形成內(nèi)存碎片。所以，我們可以結(jié)合固定分配和鏈表算法的特點(diǎn)，把內(nèi)存分配成8、16、32、64、128、256、512大小的幾種鏈表。鏈表內(nèi)部的大小都是相同的，鏈表之間是倍數(shù)的關(guān)系。分配內(nèi)存的時(shí)候，我們首先尋找最合適的鏈表，然后分配內(nèi)存，如果內(nèi)存空間不夠，可以向高一級(jí)的內(nèi)存鏈表申請(qǐng)，這樣拆解下來的內(nèi)存可以分配到低一級(jí)別的鏈表；釋放內(nèi)存的時(shí)候，我們也要注意內(nèi)存的合并和組合。
?
????（4）基于內(nèi)存池的伙伴算法
??? 伙伴算法固然好，但是如果某一種內(nèi)存申請(qǐng)?zhí)貏e頻繁，那么在伙伴算法中就需要進(jìn)行反復(fù)的拆分和合并處理。一方面，這會(huì)影響了內(nèi)存的分配效率，另外一方面也比較容易造成內(nèi)存的分配碎片。所以，我們可以在伙伴算法的基礎(chǔ)之上構(gòu)建一個(gè)內(nèi)存池，在內(nèi)存釋放的時(shí)候，只是標(biāo)注當(dāng)前內(nèi)存不再使用，但是并沒有真正釋放，等到內(nèi)存池中所有的內(nèi)存都不再使用的時(shí)候再進(jìn)行釋放，這在一定的程度上會(huì)提高內(nèi)存的分配效率。特別是系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后，這種效果是特別明顯的。
?
??? （5）工作集算法
??? 工作集的算法本質(zhì)上說不是一種算法，它只是一種基本思想。我們知道，在系統(tǒng)穩(wěn)定之后，內(nèi)存中分配的大小、配置的比例關(guān)系都是相對(duì)固定的，變化不是特別大。如果我們可以把這些數(shù)據(jù)給記錄下來，在系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候預(yù)先分配好這些內(nèi)存，那么不就可以提升系統(tǒng)的啟動(dòng)速度了嗎？當(dāng)然工作集中的參數(shù)設(shè)定更多的是一種經(jīng)驗(yàn)值，它需要我們綜合各種因素進(jìn)行分析，反復(fù)比較才會(huì)得出比較好的結(jié)果。
?
??? 這五種算法只是給出了基本思想，只有付出于實(shí)踐，多加操練才能從中有所收獲。
與50位技術(shù)專家面對(duì)面20年技術(shù)見證，附贈(zèng)技術(shù)全景圖總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的嵌入式操作系统内核原理和开发（内存分配算法）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
