嵌入式操作系统内核原理和开发(最快、最优、最差内存分配算法)

发表于:2012-6-28 10:25

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 作者:feixiaoxing    来源:51Testing软件测试网采编

  前面我们说到了基于链表的内存分配算法。但是之前我们也说过,其实内存分配一般有三个原则,最快、最优和最差。最快比较好理解,就是寻找到合适的节点就立即分配内存,我们在前面一篇博客采用的就是这个方法。最优呢,就是寻找可以满足当前内存分配的最小节点,这样不会有很大的浪费,但是有可能会产生碎片节点。最后一种就是最差分配算法,说是最差效果未必最差。因为在大的内存分配的时候至少不会很快产生内存碎片,对整个系统的稳定来说有可能是好事。所以这三种方法很难说哪一种好,哪一种不好,需要结合具体的应用场景客观进行分析。不过话说回来,内存碎片是无论如何都避免不了的。

  首先,为了灵活对这三种分配算法进行配置,我们定义了宏开关,需要哪个就把那个开关放开。暂时默认打开的算法的是最快分配算法。

#define MAX_SPEED_MALLOC   0
#define MIN_SIZE_MALLOC    0
#define MAX_SIZE_MALLOC    1

  因为之前已经讨论过最快分配算法,所以这里着重讨论的最优分配算法和最差分配算法。又由于两者的差别极小,所以单独分析其中一种算法也行。就拿最优分配算法来说,为了寻找到最小的节点,我们需要对整个链表进行遍历,这个还是比较消耗时间的。

    while(pCur)
    {
        if(pCur->size > (size + sizeof(MNG_NODE)))
        {
            if(NULL == pFind || pFind->size > pCur->size)
            {
                pFind = pCur;
            }
        }

        pPre = pCur;
        pCur = pCur->next;
    }  

  寻找到pFind这个我们需要的节点之后,还需要从pFreeList中删除该节点。所以,我们需要进一步的判断和分析,

    if(NULL == pFind)
        return NULL;

    pPre = find_previous_node_in_list(pFind, pFreeList);
    if(NULL == pPre)
        pFreeList = pFreeList->next;
    else
        pPre->next = pFind->next;

    return pFind;
 

  首先判断pFind前面有没有节点,如果没有表示pFreeList就是pFind,那么pFreeList需要自行向后退缩;当然如果当前的pFind节点是有前节点的,那么只需要把前节点的next指针重新更改一下即可。当然,这里还对原来的查找节点函数作了一下修改,使之更合理更通用。

/*************************************************
* function: find previous node
**************************************************/

MNG_NODE* find_previous_node_in_list(MNG_NODE* pNode, MNG_NODE* pList)
{
    MNG_NODE* pFind = pList;
    MNG_NODE* pPre = NULL;
   
    while(pFind && pFind != pNode)
    {
        pPre = pFind;
        pFind = pFind->next;
    }

    if(NULL == pFind)
        return NULL;

    return pPre;
}

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