[發(fā)明專利]一種Nucleus系統(tǒng)的動態(tài)內(nèi)存池監(jiān)測方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811223950.5
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109471771B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 牛勇永;陳獻(xiàn)慶;信亞磊;王予寬;牛樂土;姜晗;尹立業(yè);韓嘯
• 申請（專利權(quán)）人: 許昌許繼軟件技術(shù)有限公司;許繼集團(tuán)有限公司;許繼電氣股份有限公司
• 主分類號: G06F11/30
• 分類號: G06F11/30;G06F12/02
• 代理公司: 鄭州睿信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 吳敏

本發(fā)明涉及一種Nucleus系統(tǒng)的動態(tài)內(nèi)存池監(jiān)測方法及裝置，屬于動態(tài)內(nèi)存池分析技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以內(nèi)存池變量的符號解析為基礎(chǔ)，通過符號解析來確定Nucleus系統(tǒng)動態(tài)內(nèi)存池鏈表地址及鏈表節(jié)點的結(jié)構(gòu)信息，以及內(nèi)存池控制塊結(jié)構(gòu)體的成員信息，通過上述信息直接讀取內(nèi)存就可獲取各個動態(tài)內(nèi)存池信息。本發(fā)明能夠快速、便捷的實現(xiàn)對Nucleus系統(tǒng)運行過程中其動態(tài)內(nèi)存池信息的監(jiān)測，使Nucleus用戶能夠準(zhǔn)確了解系統(tǒng)當(dāng)前內(nèi)存的使用情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種Nucleus系統(tǒng)的動態(tài)內(nèi)存池監(jiān)測方法及裝置，屬于動態(tài)內(nèi)存池分析技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

Nucleus操作系統(tǒng)是為實時嵌入式應(yīng)用而設(shè)計的一個搶先式多任務(wù)操作系統(tǒng)，其95％的代碼是用ANSIC寫成的，因此非常便于移植并能夠支持大多數(shù)類型的處理器。同時Nucleus系統(tǒng)有諸多優(yōu)點，如：提供源代碼、性價比高、易學(xué)易用、功能模塊豐富等，這些都使得Nucleus系統(tǒng)在諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如：網(wǎng)絡(luò)、路由、數(shù)據(jù)通信、汽車、醫(yī)療儀器、安全保密、工業(yè)控制、衛(wèi)星通訊等。

動態(tài)內(nèi)存分配在Nucleus系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用,這些動態(tài)內(nèi)存分配一般都是基于Nucleus操作系統(tǒng)的動態(tài)內(nèi)存管理模塊來實現(xiàn)，有些動態(tài)內(nèi)存分配是直接在Nucleus操作系統(tǒng)的全局內(nèi)存池中進(jìn)行的，還有一些則是應(yīng)用模塊在Nucleus內(nèi)存管理創(chuàng)建的專用內(nèi)存池中分配。然而內(nèi)存的分配、釋放以及存儲的數(shù)據(jù)對于Nucleus系統(tǒng)使用者均是不可見的，內(nèi)存的使用情況及健康狀況均不可知。由于動態(tài)內(nèi)存分配根據(jù)需要來分配內(nèi)存塊的規(guī)模，因此隨著內(nèi)存塊的不斷分配和釋放，將會導(dǎo)致部分內(nèi)存塊之間出現(xiàn)無法分配的細(xì)碎內(nèi)存空間，即內(nèi)存碎片，這些內(nèi)存碎片隨著時間累積將會逐漸導(dǎo)致系統(tǒng)運行效率低下；假如存在內(nèi)存泄漏，那么隨著時間變化，終將會出現(xiàn)內(nèi)存耗盡的情況，從而導(dǎo)致系統(tǒng)死機(jī)重啟。如果可以及早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行過程中內(nèi)存的使用情況及其健康狀況，就可以及早采取措施來優(yōu)化內(nèi)存使用，從而規(guī)避系統(tǒng)運行期間的潛在風(fēng)險。所以對Nucleus系統(tǒng)動態(tài)內(nèi)存池運行狀態(tài)的監(jiān)測，可以直觀地了解系統(tǒng)的運行狀態(tài)及健康狀況，這對Nucleus系統(tǒng)的穩(wěn)定運行意義重大。

Nucleus系統(tǒng)中動態(tài)內(nèi)存池結(jié)構(gòu)如圖1所示，Nucleus系統(tǒng)通過動態(tài)內(nèi)存池控制塊鏈表DMD_Created_Pools_List來維護(hù)和管理動態(tài)內(nèi)存池。系統(tǒng)每生成一個動態(tài)內(nèi)存池，便會同步創(chuàng)建一個與該內(nèi)存池相關(guān)的動態(tài)內(nèi)存池控制塊，內(nèi)存池控制塊存儲了動態(tài)內(nèi)存池的名稱、地址、規(guī)模、可用空間、最小分配空間、內(nèi)存塊鏈表地址、掛起等待任務(wù)等信息。動態(tài)內(nèi)存池控制塊創(chuàng)建以后將其添加到內(nèi)存池控制塊鏈表中，這樣，系統(tǒng)便可以通過動態(tài)內(nèi)存池控制塊鏈表找到該內(nèi)存池并對其進(jìn)行管理。

對于每一個指定的動態(tài)內(nèi)存池，系統(tǒng)通過內(nèi)存塊頭結(jié)構(gòu)鏈表dm_memory_list來對其進(jìn)行維護(hù)和管理。系統(tǒng)每分配一個動態(tài)內(nèi)存塊，便會同步創(chuàng)建一個與該內(nèi)存塊相關(guān)的內(nèi)存塊頭結(jié)構(gòu)，內(nèi)存塊頭結(jié)構(gòu)存儲了該內(nèi)存塊的空閑狀態(tài)、所屬的內(nèi)存池指針以及與該內(nèi)存塊相連的上一塊和下一塊內(nèi)存塊的頭結(jié)構(gòu)指針。內(nèi)存塊頭結(jié)構(gòu)創(chuàng)建以后，便將其添加到相應(yīng)內(nèi)存池的內(nèi)存塊頭結(jié)構(gòu)鏈表中。

因此內(nèi)存池控制塊存儲了內(nèi)存池的宏觀信息，內(nèi)存塊頭結(jié)構(gòu)鏈表則更詳盡的描述了指定內(nèi)存池的具體分配情況，所以要具體監(jiān)測Nucleus系統(tǒng)的動態(tài)內(nèi)存池，需要準(zhǔn)確有效的獲取動態(tài)內(nèi)存池鏈表、內(nèi)存池控制塊和內(nèi)存塊頭結(jié)構(gòu)鏈表的運行信息。而現(xiàn)有技術(shù)中缺少對Nucleus系統(tǒng)的動態(tài)內(nèi)存池的實時監(jiān)測，導(dǎo)致Nucleus系統(tǒng)無法及時了解動態(tài)內(nèi)存池的使用情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種Nucleus系統(tǒng)的動態(tài)內(nèi)存池監(jiān)測方法，以實現(xiàn)對Nucleus系統(tǒng)的動態(tài)內(nèi)存池的實時監(jiān)測；同時本發(fā)明還提供了一種Nucleus系統(tǒng)的動態(tài)內(nèi)存池監(jiān)測裝置。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而提供一種Nucleus系統(tǒng)的動態(tài)內(nèi)存池監(jiān)測方法，該監(jiān)測方法包括以下步驟：

1)通過符號解析獲取Nucleus系統(tǒng)動態(tài)內(nèi)存池鏈表起始地址、鏈表節(jié)點的類型信息、以及內(nèi)存池控制塊結(jié)構(gòu)體的成員類型；