嵌入式實時系統(tǒng)ARTs-OS的動態(tài)內(nèi)存管理研究.pdf

1、隨著多媒體信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，以及消費類電子產(chǎn)品智能化趨勢的加強(qiáng)，嵌入式系統(tǒng)得到越來越廣泛和深入的應(yīng)用。在航空航天、工業(yè)控制、醫(yī)療等重要領(lǐng)域中，嵌入式系統(tǒng)的安全性和可靠性顯得尤為重要。內(nèi)存管理技術(shù)的研究對保證嵌入式實時系統(tǒng)中數(shù)據(jù)存儲的安全性和可靠性具有重要意義。動態(tài)內(nèi)存管理的基本任務(wù)就是有效地對動態(tài)內(nèi)存進(jìn)行分配和回收，并同時保證系統(tǒng)的快速性、可靠性和穩(wěn)定性。
　　 ARTs-OS是微內(nèi)核搶占式嵌入式實時操作系統(tǒng)，在對AR

2、Ts-OS內(nèi)核的內(nèi)存管理模塊研究基礎(chǔ)上，重點研究動態(tài)存儲分配算法（DSA），這也是提高嵌入式實時系統(tǒng)性能的關(guān)鍵。ARTs-OS系統(tǒng)中使用的動態(tài)內(nèi)存分配算法有Slab算法，適合對內(nèi)核堆小塊內(nèi)存的分配和釋放；還有伙伴算法，用于對頁面的管理，大塊內(nèi)存的分配和釋放。通過對常用DSA算法的比較，得出TLSF（Two-Level Segregated Fit）算法是性能最優(yōu)，且滿足嵌入式RTOS的需求，該算法在分配和釋放的時間復(fù)雜度都是O(1)。通

3、過對TLSF的研究，提出改進(jìn)的TLSF算法的方案，改進(jìn)的TLSF算法對TLSF的優(yōu)化在于結(jié)合了先進(jìn)先出和后進(jìn)先出兩種策略，盡量不切分整塊的內(nèi)存，而選擇釋放后合并的塊進(jìn)行切分。
　　 在介紹了改進(jìn)的TLSF算法之后，給出在算法實現(xiàn)過程中所運用到的優(yōu)化策略。最后編寫測試任務(wù)對內(nèi)存管理模塊進(jìn)行性能測試，對TLSF算法，改進(jìn)TLSF算法以及系統(tǒng)原有的伙伴算法進(jìn)行比較，給出實驗結(jié)果，并對各算法分配響應(yīng)時間、釋放響應(yīng)時間還有內(nèi)碎片的情況進(jìn)行