[發明專利]一種內存管理方法和系統

有效

• 申請號: 202011594928.9
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112506813B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 雷宗華;彭金輝;王陽陽;李鑫;周吉祥;周小欠
• 申請（專利權）人: 鄭州信大捷安信息技術股份有限公司
• 主分類號: G06F12/0804
• 分類號: G06F12/0804;G06F3/06
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 陳勇

本發明涉及一種內存管理方法和系統，將系統連續內存分為N份容量相等的內存塊，表示為ADDR[N]，創建管理內存，表示為數組M[N]，通過數組M[N]的取值對內存塊的狀態進行判別，將ADDR[v]空閑內存塊的索引號定義為head，從而進行內存塊空閑申請及占用釋放。本發明通過定義空閑內存索引號head和創建管理內存及數組M[N]，使M[N]的取值對應內存塊的狀態，并根據當前空閑內存的索引號head的值，快速的找到下一空閑內存位置，方便進行內存申請或釋放，避免遍歷查找，提升了內存管理的效率。

技術領域

本發明涉及系統內存管理技術領域，具體涉及一種內存管理方法和系統。

背景技術

內存是嵌入式系統的重要資源，合理利用和高效管理內存對于提升系統性能有著至關重要的作用。

目前，內存管理的方式是通過創建一個管理內存來進行內存空閑、占用等操作。內存管理采用的方法有動態內存管理方法，主要涉及內存的申請和釋放，通常通過鏈表方法來實現，利用鏈表將空閑內存塊排列，當進行內存申請時，從鏈表的頭部開始進行遍歷查找空閑內存塊，直到查找到空閑合適的內存塊；

當進行內存釋放時，鏈表方法將已經釋放的內存塊即空閑內存塊放在鏈表的尾部。另一方面通過數組的方式，在已知索引號的前提下對內存進行查詢，雖然上述方法在使用時查詢準確度高，但是申請空閑內存塊時需要遍歷查找。

如專利文獻CN101382916A公開的一種嵌入式系統內存管理方法，需要遍歷內存池，查找地址連續且均處于空閑狀態的內存塊；這種方法在使用時內存管理效率較低，影響系統性能。

在嵌入式系統中，系統在正常運行時需要頻繁地對內存進行申請和釋放，且內存管理采用鏈表和數組的應用比較廣泛，但是需要對內存塊的狀態進行遍歷查找，導致效率較低，影響系統性能；因此如何設計一種內存管理方法和系統，能夠提高內存申請和釋放的效率是目前急需解決的問題。

發明內容

本發明為解決現有嵌入式內存管理方法需要遍歷查找從而影響系統內存使用效率的問題，提供了一種內存管理方法和系統，本發明通過定義空閑內存索引號head和創建管理內存及數組M[N]，使M[N]的取值對應內存塊的狀態，并根據當前空閑內存的索引號head的值，快速的找到下一空閑內存，方便進行內存申請或釋放，避免遍歷查找，提升了內存管理的效率。

一方面，本發明提供了一種內存管理方法，所述方法包括以下步驟：

步驟1初始化階段：

步驟1.1：將系統連續內存分為N份容量相等的內存塊，表示為ADDR[N]，所述內存塊的索引號記作v，v的范圍為0～N-1；

步驟1.2：創建用于管理N份所述內存塊的管理內存，所述管理內存表示為M[N]，對M[N]進行初始值的賦值：M[0]＝1,M[1]＝2,M[2]＝3,M[3]＝4,…M[v]＝v+1,……M[N-1]＝N；

步驟1.3：通過M[N]的取值對內存塊的狀態進行判別；

當M[v]！＝v，定義所述內存塊為ADDR[v]空閑內存塊，且M[v]的取值為下一個ADDR[v]空閑內存塊的索引號；

當M[v]＝v，定義所述內存塊為ADDR[v]被占用內存塊；

步驟1.4：將ADDR[v]空閑內存塊的索引號定義為head，并將head初始化為0；

步驟2申請ADDR[v]空閑內存塊階段：

將ADDR[v]空閑內存塊的索引號head的當前值v作為ADDR[v]空閑內存塊的索引號，用數組M[v]的取值對索引號head進行賦值，更新ADDR[v]空閑內存塊的索引號head，即：v＝head，head＝M[v]，M[v]＝v；