嵌入式操作系统课件2016嵌入式linux.pptx

第6章 嵌入式Linux的内存管理; 内存管理机制是嵌入式系统中的一个重点和难点，它必须满足以下几个特性： 实时性 可靠性 高效性 在嵌入式实时系统中，内存管理根据不同的系统，有不同的策略，对于有些系统支持的虚拟内存管理机制，对于另外一些系统，可能只有flat式的简单内存管理机制。;1. 嵌入式操作系统内存管理机制分类;2．内存在系统中的生命期;3．Linux系统的内存管理机制;4．Linux系统虚拟内存机制的屏蔽; 虚拟内存管理机制在为进程安全提供很好保证的同时，也为开发人员提供了一个管理内存的方法，使开发人员更多的关注其他的方面。但是它也带来了时间不确定性的缺陷。根据不同的系统需求，可以选取相应的内存管理策略。现在大多数的实时系统中，非虚拟内存管理机制用得比较多，这样保证了系统的实时性，但是增加了开发的难度，任务内存操作不当，可能引起系统崩溃。;内存管理程序提供以下功能: 大地址空间：用户程序使用的内存数量可以超过物理上实际所有的内存数量。 内存保护：进程的内存是私有的，不能被其他进程所读取和修改。而且，内存管理程序可以防止进程覆盖代码和只读数据。 内存映射：可以把一个文件映射到虚拟内存区域，并把该文件当做内存来访问。 对物理内存的公平访问：内存管理程序确保所有的进程都能公平地访问计算机的内存资源，这样可以确保理想的系统性能。 共享虚拟内存：内存管理程序允许进程共享它们内存的一部分。; 内存管理的基本概念; 内存管理的基本概念;如：内存页描述符结构如下， struct page { page_flags_t flags; 页标志字 atomic_t _count; atomic_t _mapcount; unsigned long private; struct address_space *mapping; pgoff_t index; struct list_head lru; #if defined(WneANT_PAGE_VIRTUAL) void *virtual; #endif /* WANT_PAGE_VIRTUAL */ };;（1）虚存区间 vm_area_struct ，变量名通常为vma。 （2）Vm_area_struct中的vm_mm指向一个mm_struct数据结构，变量名通常为mm；mm-segments为指向该进程的局部段描述符表LDT。 （3）Find_vma()找到一个包含addr的虚存页面。 （4）Insert_vm_struct向进程的虚拟页面队列中插入一个虚存页面（linux内核的链表插入采用双重链表指针）。 （5）Swap_info_struct 相当于page结构。 （6）Swap_entry_t 相当于pte_t结构。 （7）SWP_TYPE(x) 页面所在的文件。 （8）SWP_OFFSET(x)页面在文件中的偏移。 （9）SWP_ENTRY(type，offset)获得swap_entry_t。 ……;（1）.text 存放 CPU 执行的机器指令,代码区通常是只读的，防止程序意外地修改了它的指令。 （2）.data 该区包含被初始化的全局变量、静态变量.它们是在编译阶段被编译器存放在可执行目标文件的.data段中的. （3）.BSS 未被初始化的全局变量和静态局部变量，编译的时候并未被分配空间，仅仅在.bss段中标记它们，当程序运行的时候才为它们在内存中分配空间，并把它们初始化为零或空指针（NULL）。 （4）.rodata 该区包含常量数据（如字符串常量）在编译阶段被编译器存放在可执行目标文件的.rodata段中的。 ;程序运行时内存结构 ;程序执行时的内存分配情况 ;栈和堆的区别 ;;进程内存空间;内存分配方式 ;内存分配方式;6.2.2系统物理内存管理;Linux页式管理;用户空间和内核空间内存使用;Linux内核内存使用;Linux内核内存使用;Linux内核内存使用;Linux内核内存使用;Linux内核内存使用;Linux内核内存使用;6.3 虚拟空间的管理;6.3 虚拟空间的管理;6.4 共享内存;6.4 共享内存;6.4 共享内存;6.5 动态内存分配及malloc/free的实现 ;6.6 Linux内存的使用;本章小结 ;