zephyr--堆記憶體池(heap memory pool)

堆記憶體池

堆記憶體池(heap memory pool) 是一個預定義的記憶體池對象，它允許線程像使用

malloc()

那樣從一段通用記憶體區動态地申請記憶體。

概念

堆記憶體池隻能定義一個。與其它記憶體池不同的是，堆記憶體池不能通過記憶體位址對其引用。

堆記憶體池的大小是可配置的，支援如下大小：256 位元組，1024 位元組，4096 位元組和 16384 位元組。

線程可以調用函數

k_malloc()

來動态申請一大塊堆記憶體。所配置設定的位址是 4 位元組對齊的。如果核心沒有找到合适的記憶體塊，将傳回一個

NULL

。

當線程使用完堆記憶體後，它應當調用

k_free()

将其釋放到堆記憶體池中。

内部操作

堆記憶體池定義了一個包含整個堆的單一的最大尺寸塊；即單一塊的大小是 256、1024、4096 或 16384 位元組。堆記憶體池也定義了一個最小尺寸塊 —— 64 位元組。下表展示了堆記憶體池在每種塊尺寸下所能支援的塊的數量。

堆尺寸	64位元組的塊	256位元組的塊	1025位元組的塊	4096位元組的塊	16384位元組的塊
256	4	1
1024	16	4	1
4096	64	16	4	1
16384	256	64	16	4	1

對于某個給定的尺寸的記憶體塊，能同時配置設定到的數量通常小于上面的表所列舉的結果。例如，每當從大小為 1024 位元組的堆記憶體中配置設定一個大小為 256 位元組的塊後，所能配置設定到的大小為 64 位元組的塊的數量就會減 4。記憶體池 buffer 中的碎片也會進一步減小可用塊的數量。

記憶體塊被配置設定後，它的前 16 個位元組将被核心用于記錄塊描述符。核心随後會使用該描述符釋放塊。是以，如果應用程式請求的堆記憶體大小是 N 位元組，實際至少會使用 N+16 位元組。

實作

定義堆記憶體池

配置選項

CONFIG_HEAP_MEM_POOL_SIZE

用于指定堆記憶體池的大小。

預設情況下，堆記憶體池的大小是零位元組，它訓示核心不要去定義堆記憶體池對象。

配置設定記憶體

函數

k_malloc()

用于配置設定一塊堆記憶體。

下面的代碼先申請了 200 位元組的堆記憶體空間，然後将其填充為零。如果沒有擷取到所需的空間，它将列印一條警告消息。

注意，應用程式實際會接收到一個大小為 256 位元組的記憶體塊，因為這是堆記憶體池所支援的最接近的尺寸。

char *mem_ptr; mem_ptr = k_malloc( 200); if (mem_ptr != NULL)) { memset(mem_ptr, 0, 200); ... } else { printf( "Memory not allocated"); }

釋放記憶體

函數

k_free()

用于釋放一塊堆記憶體。

下面的代碼申請了 75 位元組的記憶體塊，并在不再使用時釋放。（基于安全考慮，實際上會從堆記憶體池使用 256 位元組的記憶體塊。

char *mem_ptr; mem_ptr = k_malloc( 75); ... /* use memory block */ k_free(mem_ptr);

建議的用法

您可以像使用

malloc()

那樣使用堆記憶體池動态地配置設定記憶體。

配置選項

相關的配置選項：

• CONFIG_HEAP_MEM_POOL_SIZE

API

頭檔案

kernel.h

中提供了如下的堆記憶體池 API：

• k_malloc()

• k_free()