嵌入式三级项目报告..docxVIP

嵌入式系统内存管理三级项目报告书姓名班级学号课题分工或贡献率课程名称指导教师 2016/5/13摘要：本次三级项目的主要内容是内存的可变大小存储区管理，其中包括进程的创建和结束、内存的分配、释放、回收、紧凑操作以及对应部分C语言程序的编写纠错和下载调试，并且重点对内存的三种分配方式（FF/WF/BF）以及内存紧凑操作的实验结果进行记录。关键字：内存分配 FF BF WF 内存紧凑前言：，随着嵌入式实时软件系统的规模越来越大，复杂度迅速增加，内存管理也越来越重要，如今相关领域用垃圾搜集器(GC)进行自动内存管理克服了人工内存管理所导致的潜在危 险，例如内存泄漏，指针悬挂，内存碎片等。因此对垃圾搜集器的实时化的研 究，将其应用于大规模嵌入式实时系统软件的开发，可以提高嵌入式实时软件开发的效率，对于缩短开发周期，提高系统安全可靠性方面具有重要的意义。本次三级项目的研究范围就集中在内存管理方面。本课程三级项目的目的是让学生基于?UP-2410?实验箱完成嵌入式?linux?操作系统内存管理实验程序设计。通过该项目的实施使学生加深对嵌入式linux?操作系统指令系统，内存管理基本原理等知识的理解，并初步具备运用所学知识进行嵌入式?linux?程序设计的能力，相关标准、手册的查阅能力等，引导学生积极思考、主动学习，锻炼和提高学生的交流、沟通和表达能力以及团队合作能力。实验预期能够实现创建新的进程并设置内存大小，选择内存分配算法，终止进程，显示内存的使用情况，掌握内存管理程序程序设计，代码编写、编译和移植，程序调试等。本小组分工如下：王智宇：调试程序、FF算法 秦佳佳：查阅资料、WF算法 闫梦瑶：调试程序、内存紧凑 赵维娜：查阅资料、BF算法 韩敬丽：查阅资料、PPT汇总一 研究项目的相关基本概念在本次三级项目中，内存管理包括了进程的建立，内存的分配，当一个进程被终止时内存是如何处理被释放，并当内存不满足进程申请时如何使用内存紧凑等这些方面的内容，其中最主要的内容放在了内存分配和内存紧凑操作这个部分。内存有多种分配方式，包括连续分配和非连续分配，具体分类见图1动态分配静态分配连续内存分配非连续内存分配固定大小存储区管理可变大小存储区管理页式分配FF算法BF算法WF算法图一 内存分配方式这次三级项目中内存分配方法是可变大小存储区管理。可变大小存储区管理的基本思想是在作业要求装入内存时，若当时内存中有足够的存储空间满足该作业的需求，那就划分出一个与作业相对地址空间同样大小的分区分配给它使用。 实施可变分区存储管理要解决的三个问题采用地址/view/3345921.htm \t _blank动态重定位技术，使程序能在内存中移动，为空闲区合并提供保证。记住各分区的使用情况，当一个分区被释放时，要能判定它的前、后分区是否为空闲区。若是空闲区，就进行合并，形成一个大的空闲区给出分区分配算法，在有多个空闲区都满足作业的存储请求时，决定分配哪一个分区分配方式有三种，分别是首次适应算法（FF）、最佳适应算法（BF）以及最差适应算法（WF）首次适应算法（First?Fit）：从空闲分区表的第一个表目起查找该表，把最先能够满足要求的空闲区分配给作业，这种方法目的在于减少查找时间。为适应这种算法，空闲分区表（空闲区链）中的空闲分区要按地址由低到高进行排序。该算法优先使用低址部分空闲区，在低址空间造成许多小的空闲区，在高地址空间保留大的空闲区。 最佳适应算法（Best?Fit）：它从全部空闲区中找出能满足作业要求的、且大小最小的空闲分区，这种方法能使碎片尽量小。为适应此算法，空闲分区表（空闲区链）中的空闲分区要按从小到大进行排序，自表头开始查找到第一个满足要求的自由分区分配。该算法保留大的空闲区，但造成许多小的空闲区。?最差适应算法（Worst?Fit）：它从全部空闲区中找出能满足作业要求的、且大小最大的空闲分区，从而使链表中的结点大小趋于均匀，适用于请求分配的内存大小范围较窄的系统。为适应此算法，空闲分区表（空闲区链）中的空闲分区要按大小从大到小进行排序，自表头开始查找到第一个满足要求的自由分区分配。该算法保留小的空闲区，尽量减少小的碎片产生。 当有一个新进程被创建进行内存申请时，如果存在可以满足要求的空闲分区时，将该空闲分区分配。如果找不到可满足要求的空闲分区但空闲分区之和能满足需求，则采用内存紧凑操作。所谓紧凑操作就是将内存中的所有进程进行移动，使它们全都相邻接，而把原来分散的多个小空闲分区拼接成一个大分区，以使新建进程可装入进去。二、研究方法及相关工具本次三级项目用到的实验设备包括UP-TECH S2410/P270 DVP嵌入式实验平台、PC机Pentium500以上，硬盘10G以上、PC机操作系统REDHAT LINUX9.0+MINICOM+ARM-L