UC/OS-II的內存管理OSMemCreate()分析
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/*
關于內存控制塊的結構體，
用來跟蹤每一個內存分區(qū)
每一個分區(qū)可以分成很多個小的內存塊
每一個內存塊的大小都是相同的
*/
#if (OS_MEM_EN > 0) && (OS_MAX_MEM_PART > 0)
typedef struct { /* MEMORY CONTROL BLOCK */
/*內存的起始地址*/
void *OSMemAddr; /* Pointer to beginning ofmemorypartition */
/*
鏈表指針，
能夠快速的實現(xiàn)內存的控制
*/
void *OSMemFreeList; /* Pointer to list of free memory blocks */
/*每一個內存塊的大小*/
INT32U OSMemBlkSize; /* Size (in bytes) of each block of memory */
/*存在的內存塊數量*/
INT32U OSMemNBlks; /* Total number of blocks in this partition */
/*空閑的內存空間*/
INT32U OSMemNFree; /* Number ofmemoryblocks remaining in this partition */
} OS_MEM;
基本的實現(xiàn)思想就是將內存分區(qū)分解成很多的大小相同的內存塊，然后OSMemFreeList將所有的內存塊鏈接起來，但是此處的鏈接與我們常用的鏈表存在一定的差別，這也是內存管理中常用的技巧之一，即在當前塊的起始地址處存放下一個內存塊的地址，這樣就能比較快速的實現(xiàn)內存的管理。在uc/os-II的內存管理代碼的OS_MEM *OSMemCreate (void *addr, INT32U nblks, INT32U blksize, INT8U *err)函數中存在一些代碼難點。特別是強制類型轉換的使用，在uc/os-II中我們看見了大量的強制類型轉換問題，下面就做一下簡要的分析：
OS_MEM *OSMemCreate (void *addr, INT32U nblks, INT32U blksize, INT8U *err)
{
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3 /* Allocate storage for CPUstatusregister */
OS_CPU_SR cpu_sr;
#endif
OS_MEM *pmem;
INT8U *pblk;
void **plink;
INT32U i;
/*檢測參數的正確性*/
#if OS_ARG_CHK_EN > 0
if (addr == (void *)0) { /* Must pass a valid address for the memory part. */
*err = OS_MEM_INVALID_ADDR;
return ((OS_MEM *)0);
}
if (nblks < 2) { /* Must have at least 2 blocks per partition */
*err = OS_MEM_INVALID_BLKS;
return ((OS_MEM *)0);
}
if (blksize < sizeof(void *)) { /* Must contain space for at least a pointer */
*err = OS_MEM_INVALID_SIZE;
return ((OS_MEM *)0);
}
#endif
OS_ENTER_CRITICAL();
/*得到空閑的內存控制塊*/
pmem = OSMemFreeList; /* Get next free memory partition */
/*更新內存控制塊鏈表*/
if (OSMemFreeList != (OS_MEM *)0) { /* See if pool of free partitions was empty */
OSMemFreeList = (OS_MEM *)OSMemFreeList->OSMemFreeList;
}
OS_EXIT_CRITICAL();
if (pmem == (OS_MEM *)0) { /* See if we have a memory partition */
*err = OS_MEM_INVALID_PART;
return ((OS_MEM *)0);
}
/*
將一個分區(qū)的各個內存小塊鏈接起來，
形成一個鏈表
*/
plink = (void **)addr; /* Create linked list of free memoryblocks */
/*得到一個固定的*/
pblk = (INT8U *)addr + blksize;
for (i = 0; i < (nblks - 1); i++) {
/*在當前的地址處保存下一個內存塊的地址*/
*plink = (void *)pblk;
/*將指針指向下一個內存塊*/
plink = (void **)pblk;
/*得到第三個內存塊的地址*/
pblk = pblk + blksize;
}
/*
將最后一個內存塊的下一個地址設置為NULL；
*/
*plink = (void *)0; /* Last memoryblockpoints to NULL */
/*得到內存分區(qū)的起始地址*/
pmem->OSMemAddr = addr; /* Store start address ofmemorypartition */
/*
將內存塊的鏈表頭指向當前地址
通過鏈表能夠快速的找到下一個內存塊的地址
只需要對鏈表取地址，
然后將指針指向該地址就能實現(xiàn)快速的切換
*/
pmem->OSMemFreeList = addr; /* Initialize pointer to pool of free blocks */
/*空閑的內存塊*/
pmem->OSMemNFree = nblks; /* Store number of free blocks in MCB */
/*內存的總塊數*/
pmem->OSMemNBlks = nblks;
/*內存塊的大小*/
pmem->OSMemBlkSize = blksize; /* Store block size of eachmemoryblocks */
*err = OS_NO_ERR;
return (pmem);
}
上面的代碼大致的意思就是完成內存塊的鏈接以及內存分區(qū)控制單元的初始化操作，但是有幾句代碼存在一定的理解難度。
plink = (void **)addr; /* Create linked list of free memory blocks */
pblk = (INT8U *)addr + blksize;
for (i = 0; i < (nblks - 1); i++) {
*plink = (void *)pblk;
plink = (void **)pblk;
pblk = pblk + blksize;
}
*plink = (void *)0; /* Lastmemoryblockpoints to NULL */
下面幾句代碼中存在大量的強制類型轉換，我們一句一句的分析，plink=(void**)addr的意思是將傳遞進來的地址強制轉換，原因是因為plink是一個存儲在函數棧中的變量，它指向了addr指向的地址，而該地址處將來存儲的也是一個地址，因此可以看做二維指針，而addr只是一維指針，因此需要強制類型轉換為二維指針。
引用：在聲明的時候，plink是二維指針，在這里將addr強制的轉換成二維指針再賦值給plink的原因是：讓addr以前指向的內容讓編譯器解釋成地址，也就是一個指針，如果不做這個強制轉換，以前addr指向的內容就不是一個地址，也就是不是指針，在這個函數當中，我們想把addr指向的二維數組，分割成大小相同的若干塊，就必須用指針把它們鏈接起來，所以將addr強制轉換成二維指針，然后賦值給plink，然后讓plink去執(zhí)行連接的操作，也就是在以前addr指向的地方放上指針；plink本身是存放在棧上的，plink這個符號的值是指向addr的，*plink就是取plink指向地址單元的內容，而 plink指向地址單元的內容是一個地址，即是一個指針，plink指向地址單元的內容也就是addr指向地址單元的內容，但由于addr是一維指針，所以它指向的內容不會被解釋成一個地址，而是一般的內容?，F(xiàn)在*plink就是把addr所在存儲單元的內容解釋成一個指針，并且將下一個block的首地址賦值給此存儲單元，理解了這點就可以理解下面的源代碼了，同時對C里面指針的概念又有了進一步的認識。http://blog.csdn.net/uestczhangchao/article/details/5589476
pblk=(INT8U*)addr+blksize;這句代碼其中暗含了我們對指針加減操作的基本理解，因為在uc/OS-II中是按照字節(jié)作為內存塊分布的，所以進行了INT8U*的強制類型轉換，因為只有這樣才能保證addr+blksize的操作是增加多少個字節(jié)的數據。因為C語言中指針的加減是與其指向的類型的內存空間密切相關的，比如int * p = 0; p ++;此時的p = 4；而當char *p = 0; p ++; 此時的p = 1；這就說明了指針的加減必須注意數據的類型，而不能直接對void*類型的指針進行加減操作。
*plink=(void*)pblk;因為plink是一個棧中變量，而對plink取進行解引用，實際上就是得到addr的值，但是*plink是一個地址，還是一個指針，因此需要強制類型轉換。
plink=(void**)pblk;上面的代碼已經分析。
基本的思想就是需要注意常數轉換為指針的方式方法：int* p = (int *)0x45342341;int **p = (int **)0x45342341;指針的引入主要就是為了解決內存問題，因此對內存的管理直接體現(xiàn)了對指針的理解深度。
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