實時嵌入式操作系統(tǒng)動態(tài)內(nèi)存管理研究.pdf

1、在操作系統(tǒng)的設(shè)計中，有兩種內(nèi)存分配策略，分別是動態(tài)內(nèi)存分配與靜態(tài)內(nèi)存分配。與靜態(tài)內(nèi)存分配策略相比，動態(tài)內(nèi)存分配策略允許在運行時動態(tài)地申請和釋放一定大小的內(nèi)存，這極大地提高了設(shè)計靈活性及應(yīng)付突發(fā)事件的能力。由于這個原因，動態(tài)內(nèi)存分配策略在軟件設(shè)計領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。然而，受實時性與資源受限等約束所限，在實時嵌入式操作系統(tǒng)的設(shè)計中，動態(tài)內(nèi)存分配策略鮮有應(yīng)用。 本文以飛行器、航空航天等典型的實時嵌入式應(yīng)用為背景，以微內(nèi)核搶占式實時嵌

2、入式操作系統(tǒng)RTEMS為實現(xiàn)及測試環(huán)境，對動態(tài)內(nèi)存資源管理進行了深入的研究。主要工作如下所述： (1)．動態(tài)內(nèi)存管理設(shè)計要求分析 本文在對若干實時嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用實例深入分析的基礎(chǔ)上，進一步明確了選擇合適的性能參數(shù)與應(yīng)用需求之間的關(guān)系，并結(jié)合本論文的應(yīng)用需求，提出了動態(tài)內(nèi)存資源管理設(shè)計的實時性、高效性與可滿足性要求及具體含義。這為后續(xù)相關(guān)模塊的設(shè)計與實現(xiàn)提出了設(shè)計要求，是本論文工作的前提。 (2)．動態(tài)內(nèi)存資源

3、管理研究 本文將動態(tài)內(nèi)存資源管理劃分為動態(tài)內(nèi)存請求管理與動態(tài)內(nèi)存分配/回收算法兩部分。動態(tài)內(nèi)存請求管理從高層上決定任務(wù)是否有使用動態(tài)內(nèi)存資源的權(quán)限，盡量保證關(guān)鍵任務(wù)動態(tài)內(nèi)存請求的可滿足性，在資源受限的條件下提高了內(nèi)存資源的使用效率，保證了系統(tǒng)的正常運行；內(nèi)存分配與回收算法則從底層操作入手，在TLSF算法的基礎(chǔ)上，利用“最小塊數(shù)量/最小塊大小”信息及“精確”切割策略，在保證算法實時性的前提下，減少了內(nèi)部碎片，同樣在資源受限的條件下