日本黄色一级经典视频|伊人久久精品视频|亚洲黄色色周成人视频九九九|av免费网址黄色小短片|黄色Av无码亚洲成年人|亚洲1区2区3区无码|真人黄片免费观看|无码一级小说欧美日免费三级|日韩中文字幕91在线看|精品久久久无码中文字幕边打电话

當前位置:首頁 > > 華清遠見武漢中心
[導讀]在嵌入式裸機編程中,作為一名初級的CODER。經常要與CPU、內存等打交道。CPU作為系統(tǒng)的動力源,其重要程度不言而喻。但在裸機編程中,對內存的管理也不容忽視。如果稍微不注意,輕則,可能造成內存泄漏,重則造成內存訪問異常。


在嵌入式裸機編程中,作為一名初級的CODER。經常要與CPU、內存等打交道。CPU作為系統(tǒng)的動力源,其重要程度不言而喻。

但是,在裸機編程中,對內存的管理也不容忽視。如果稍微不注意,輕則,可能造成內存泄漏,重則造成內存訪問異常。導致系統(tǒng)死機。

嵌入式產品,對穩(wěn)定性要求及其嚴格。動不動就死機,那可就麻煩大了。以下,是我本人對嵌入式系統(tǒng)裸機編程的內存管理的一些簡介。





1、盡量不使用庫自帶的malloc和free。


malloc和free在PC編程中是很好用的一種內存分配手段。但是,其在嵌入式中,就未必好用了。由于嵌入式裸機編程中,無MMU,即內存管理單元。無法實現對內存進行動態(tài)映射(不明白什么叫動態(tài)映射的同學,可以參考網上的資料)。
也就是說,實際上,malloc和free并不能實現動態(tài)的內存的管理。這需要在啟動階段專門給其分配一段空閑的內存區(qū)域作為malloc的內存區(qū)。如STM32中的啟動文件startup_stm32f10x_md.s中可見以下信息:

Heap_Size EQU 0x00000800AREA HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3__heap_baseHeap_Mem SPACE Heap_Size__heap_limit

其中,Heap_Size即定義一個宏定義。數值為 0x00000800。Heap_Mem則為申請一塊連續(xù)的內存,大小為 Heap_Size。簡化為C語言版本如下:

#define Heap_Size 0x00000800unsigned char Heap_Mem[Heap_Size] = {0};

在這里申請的這塊內存,在接下來的代碼中,被注冊進系統(tǒng)中給malloc和free函數所使用:

__user_initial_stackheapLDR R0, = Heap_Mem ; 返回系統(tǒng)中堆內存起始地址LDR R1, =(Stack_Mem + Stack_Size)LDR R2, = (Heap_Mem + Heap_Size); 返回系統(tǒng)中堆內存的結束地址LDR R3, = Stack_MemBX LR

就如上面分析的那樣,其實,在裸機編程的時候,對堆內存的管理。并非是智能化的,并非你想申請多少就多少。而是使用一塊固定的內存用作堆內存的分配。這在設計的時候,往往不是最佳的方案。這塊內存,如果被多次按照不同的大小進行申請,就會造成內存碎片。最終導致無法申請到足夠的內存。導致系統(tǒng)運行出錯。這在原本內存就已經很少的嵌入式系統(tǒng)中,更是不能接受的。所以,建議是把那個Heap_Size設置成 0 吧。放棄其使用吧。

而更為致命的是,有些malloc,free函數,由于工程人員的偷懶。實現甚至可能如下:

unsigned char mem_buffer[512];unsigned char *mem_offset = & mem_buffer;void *malloc(int size){unsigned char *tmp = mem_offset; mem_offset += size;return (void *)tmp;}void free(void *mem){ mem_offset = mem;}





2、不用malloc、free的原因


一般單片機的內存都比較小,而且沒有MMU,malloc 與free的使用容易造成內存碎片。而且可能因為空間不足而分配失敗,從而導致系統(tǒng)崩潰,因此應該慎用,或者自己實現內存管理。如: 《一個簡單而強大的單片機內存管理器》

在函數中使用malloc,如果是大的內存分配,而且malloc與free的次數也不是特別頻繁,使用malloc與free是比較合適的,但是如果內存分配比較小,而且次數特別頻繁,那么使用malloc與free就有些不太合適了。

因為過多的malloc與free容易造成內存碎片,致使可使用的堆內存變小。尤其是在對單片機等沒有MMU的芯片編程時,慎用malloc與free。如果需要對內存的頻繁操作,可以自己實現一個內存管理。

使用動態(tài)內存分配,應分不同的應用場合。

對于在操作系統(tǒng)上運行的程序,實際的物理內存分配與釋放使用操作系統(tǒng)來實現的,即使程序調用了 malloc和free物理內存并不會馬上變化。物理內存的變化,直到系統(tǒng)的內存管理操作時才發(fā)生。

對于裸機跑在MCU上的程序,分配與釋放內存都會造成實際物理內存的變化。因為此時物理內存的分配是由自己實現的,而內存管理我們自己并沒有去做。這樣,盲目的使用malloc與free恰恰并不好,反而會造成內存的不恰當使用。甚至于內存溢出。

所以,動態(tài)內存的使用前提是有一套好的內存管理方法,這樣動態(tài)內存的使用才會合理使用內存。如果沒有合適的內存管理代碼,還是用靜態(tài)內存好一些。





3、 更好的替代方案:內存池。


可能有些同學,覺得:內存池,這是什么東西?

內存池,簡潔地來說,就是預先分配一塊固定大小的內存。以后,要申請固定大小的內存的時候,即可從該內存池中申請。用完了,自然要放回去。注意,內存池,每次申請都只能申請固定大小的內存。這樣子做,有很多好處:

(1)每次動態(tài)內存申請的大小都是固定的,可以有效防止內存碎片化。(至于為什么,可以想想,每次申請的都是固定的大小,回收也是固定的大?。?/span>

(2)效率高,不需要復雜的內存分配算法來實現。申請,釋放的時間復雜度,可以做到O(1)。

(3)實現簡單,易用。

(4)內存的申請,釋放都在可控的范圍之內。不會出現以后運行著,運行著,就再也申請不到內存的情況。

內存池,并非什么很厲害的技術。實現起來,其實可以做到很簡單。只需要一個鏈表即可。在初始化的時候,把全局變量申請來的內存,一個個放入該鏈表中。在申請的時候,只需要取出頭部并返回即可。在釋放的時候,只需要把該內存插入鏈表。以下是一種簡單的例子(使用移植來的linux內核鏈表,對該鏈表的移植,以后有時間再去分析):

#define MEM_BUFFER_LEN 5 //內存塊的數量#define MEM_BUFFER_SIZE 256 //每塊內存的大小
//內存池的描述,使用聯合體,體現窮人的智慧。就如,我一同學說的:一個字節(jié),恨不得掰成8個字節(jié)來用。typedef union mem {struct list_head list;unsigned char buffer[MEM_BUFFER_SIZE];}mem_t;
static union mem gmem[MEM_BUFFER_LEN];
LIST_HEAD(mem_pool);
//分配內存void *mem_pop(){ union mem *ret = NULL; psr_t psr;
psr = ENTER_CRITICAL(); if(!list_empty(&mem_pool)) { //有可用的內存池 ret = list_first_entry(&mem_pool, union mem, list); //printf("mem_pool = 0x%p ret = 0x%p\n", &mem_pool, &ret->list); list_del(&ret->list); } EXIT_CRITICAL(psr); return ret;//->buffer;}

//回收內存void mem_push(void *mem){ union mem *tmp = NULL; psr_t psr;
tmp = (void *)mem;//container_of(mem, struct mem, buffer); psr = ENTER_CRITICAL(); list_add(&tmp->list, &mem_pool); //printf("free = 0x%p\n", &tmp->list);
EXIT_CRITICAL(psr);}
//初始化內存池void mem_pool_init(){ int i; psr_t psr; psr = ENTER_CRITICAL(); for(i=0; i list_add(&(gmem[i].list), &mem_pool); //printf("add mem 0x%p\n", &(gmem[i].list)); } EXIT_CRITICAL(psr);}


免責聲明:本文內容來源于網絡,文章版權歸原作者所有,意在傳播相關技術知識&行業(yè)趨勢,供大家學習交流,若涉及作品版權問題,請聯系刪除或授權事宜。


End



關于華清遠見

華清遠見武漢中心位于武漢市洪山區(qū)武漢工程大學(武昌校區(qū))科技孵化器11 樓,學生的食宿與活動十分便捷,實驗設備、師資力量、教學管理等方面全國一流。武漢中心擁有專業(yè)級講師及資深工程師, 師資力量雄厚;擁有國內最先進的人工智能、云/大數據等開發(fā)硬件專業(yè)實驗設備,其中85%以上的實驗設備由華清遠見自主研發(fā);擁有以人為本的高級班主任老師,科學的教學管理制度。主要課程有嵌入式人工智能、Java大數據開發(fā)、Html5全棧開發(fā)、Python+人工智能等,并為每一位學員提供專業(yè)的就業(yè)指導,高薪就業(yè)的學員不計其數,做良心教育,做專業(yè)教育,做受人尊敬的職業(yè)教育。


?微信搜一搜
華清遠見武漢中心
點分享
點點贊
點在看

免責聲明:本文內容由21ic獲得授權后發(fā)布,版權歸原作者所有,本平臺僅提供信息存儲服務。文章僅代表作者個人觀點,不代表本平臺立場,如有問題,請聯系我們,謝謝!

本站聲明: 本文章由作者或相關機構授權發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點,本站亦不保證或承諾內容真實性等。需要轉載請聯系該專欄作者,如若文章內容侵犯您的權益,請及時聯系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

LED驅動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。

關鍵字: 驅動電源

在工業(yè)自動化蓬勃發(fā)展的當下,工業(yè)電機作為核心動力設備,其驅動電源的性能直接關系到整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。其中,反電動勢抑制與過流保護是驅動電源設計中至關重要的兩個環(huán)節(jié),集成化方案的設計成為提升電機驅動性能的關鍵。

關鍵字: 工業(yè)電機 驅動電源

LED 驅動電源作為 LED 照明系統(tǒng)的 “心臟”,其穩(wěn)定性直接決定了整個照明設備的使用壽命。然而,在實際應用中,LED 驅動電源易損壞的問題卻十分常見,不僅增加了維護成本,還影響了用戶體驗。要解決這一問題,需從設計、生...

關鍵字: 驅動電源 照明系統(tǒng) 散熱

根據LED驅動電源的公式,電感內電流波動大小和電感值成反比,輸出紋波和輸出電容值成反比。所以加大電感值和輸出電容值可以減小紋波。

關鍵字: LED 設計 驅動電源

電動汽車(EV)作為新能源汽車的重要代表,正逐漸成為全球汽車產業(yè)的重要發(fā)展方向。電動汽車的核心技術之一是電機驅動控制系統(tǒng),而絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)作為電機驅動系統(tǒng)中的關鍵元件,其性能直接影響到電動汽車的動力性能和...

關鍵字: 電動汽車 新能源 驅動電源

在現代城市建設中,街道及停車場照明作為基礎設施的重要組成部分,其質量和效率直接關系到城市的公共安全、居民生活質量和能源利用效率。隨著科技的進步,高亮度白光發(fā)光二極管(LED)因其獨特的優(yōu)勢逐漸取代傳統(tǒng)光源,成為大功率區(qū)域...

關鍵字: 發(fā)光二極管 驅動電源 LED

LED通用照明設計工程師會遇到許多挑戰(zhàn),如功率密度、功率因數校正(PFC)、空間受限和可靠性等。

關鍵字: LED 驅動電源 功率因數校正

在LED照明技術日益普及的今天,LED驅動電源的電磁干擾(EMI)問題成為了一個不可忽視的挑戰(zhàn)。電磁干擾不僅會影響LED燈具的正常工作,還可能對周圍電子設備造成不利影響,甚至引發(fā)系統(tǒng)故障。因此,采取有效的硬件措施來解決L...

關鍵字: LED照明技術 電磁干擾 驅動電源

開關電源具有效率高的特性,而且開關電源的變壓器體積比串聯穩(wěn)壓型電源的要小得多,電源電路比較整潔,整機重量也有所下降,所以,現在的LED驅動電源

關鍵字: LED 驅動電源 開關電源

LED驅動電源是把電源供應轉換為特定的電壓電流以驅動LED發(fā)光的電壓轉換器,通常情況下:LED驅動電源的輸入包括高壓工頻交流(即市電)、低壓直流、高壓直流、低壓高頻交流(如電子變壓器的輸出)等。

關鍵字: LED 隧道燈 驅動電源
關閉