實時單片機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)中的內(nèi)存管理

在這種情況下，乙站點申請分配4塊內(nèi)存，則先把地址指針定位00EDH處(第15項的標(biāo)志欄處)，由于該項的標(biāo)志為free但大小不夠，故需向前查找.用該項的終止塊號(15)減去該項的塊數(shù)(1)得到數(shù)字14，故將地址指針定位到第14項處的標(biāo)志欄處，雖塊數(shù)大小夠但該內(nèi)存區(qū)為busy，故仍需往前找.此時用第14項處的終止塊號(14)減去該項的塊數(shù)(4)得到數(shù)字10，所以將地址指針定位到第10項的標(biāo)志欄處。第10項的塊數(shù)大于需分配的內(nèi)存塊數(shù)，故可以在此處分配.分配后的內(nèi)存表的主要情況如圖4所示。

在單片機(jī)的匯編程序中，動態(tài)分配內(nèi)存是調(diào)用allocate子程序來完成的.具體步驟是這樣的：
　　(1)先由入口參數(shù)寄存器R3和R2(存放需要申請的內(nèi)存長度)折合成需分配的內(nèi)存塊數(shù)，并將其值傳遞給變量required_size。
　　(2)從內(nèi)存表末(00ED H處)自后向前找.即先把地址指針定位在00EDH處(第15項的標(biāo)志欄處)，如果該項的標(biāo)志不為free或該項的標(biāo)志為free但該項的內(nèi)存塊數(shù)小于需分配的內(nèi)存塊數(shù)，則用該項第二欄的數(shù)字(終止塊號)減去該項第三欄的數(shù)字(塊數(shù))作為下一次向前查找的表項號，并由此定位下一次向前查找的地址指針.就這樣一直向前查找，直到找到不小于需分配的內(nèi)存塊數(shù)或已到內(nèi)存表頭.
　　(3) 如找到不少于申請塊數(shù)的空閑區(qū)，將空閑區(qū)的低端分配給該批數(shù)據(jù)使用，相應(yīng)地修改內(nèi)存表中的相關(guān)項，子程序返回分配成功標(biāo)志；否則，子程序返回分配不成功標(biāo)志。
3 內(nèi)存的釋放和合并
　　雖然我們成功地制定了內(nèi)存分配的算法和子程序，但是在內(nèi)存管理中還要處理空閑區(qū)的釋放和相鄰空閑區(qū)的合并。free_and_join子程序就是用來完成這個任務(wù)的.當(dāng)接收方(從機(jī))接收完發(fā)送方(主機(jī))發(fā)來的報文數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)上傳給宿主機(jī)后，就需要在free_and_join子程序中釋放該報文數(shù)據(jù)在本機(jī)中所占的內(nèi)存(free)，并且需要檢測該被釋放的內(nèi)存與其相鄰的空閑內(nèi)存是否可以合并。如能，合并之.這樣，該機(jī)如接收其它主機(jī)發(fā)來的長的報文數(shù)據(jù)時，可以有足夠大的連續(xù)的空閑內(nèi)存來分配；同時，也保證了內(nèi)存操作的完備性.算法是這樣實現(xiàn)的：
　　(1)內(nèi)存表中被釋放項的標(biāo)志改為free。
　　(2)由于表項中的第二欄為終止塊號而非起始塊號，且在內(nèi)存表中向前查找是沿著內(nèi)存表的地址減小的方向進(jìn)行的，故需先尋找上相鄰，再尋找下相鄰.
　　(3) 判斷上相鄰表項是否free；如果是，合并之。
　　用被釋放項的終止塊號r_block_end (R2)減去該項的塊數(shù)r_block_num (R3)，并將其值傳給R4，再調(diào)用block_to_address子程序來向前找上相鄰.如果該項處的標(biāo)志為free，則是上相鄰.取出上相鄰表項處的塊數(shù)，加到本表項(被釋放項)的塊數(shù)R3上，并寫入本表項；并將上相鄰表項處的標(biāo)志置為03H(異于busy和free即可)。
　　(4) 判斷下相鄰表項是否free；如果是，合并之。
　　把地址指針定位00ED H處(內(nèi)存表尾)，從內(nèi)存表尾向前找.取出地址指針處的表項的終止塊號并存入R5，再取出該表項的塊數(shù)并存入R4.直到R5減去R4的結(jié)果等于被釋放項的終止塊號為止.若此時地址指針處的表項的標(biāo)志為free，則該表項是被釋放項的下相鄰.在下相鄰表項處，將該項的塊數(shù)加上被釋放項的塊數(shù)并存入；在被釋放項處將標(biāo)志置為03H(異于busy和free即可).
　　舉一個例子能更好地表明這種動態(tài)分區(qū)的釋放和合并算法.例如將被釋放的內(nèi)存區(qū)在內(nèi)存表中是第6塊和第7塊.其上相鄰處內(nèi)存區(qū)為第3，4，5塊，且其標(biāo)志為free；其下相鄰處內(nèi)存區(qū)為第8，9，10塊，且其標(biāo)志為free；合并的過程如圖5所示。

總之，與固定分區(qū)法相比，動態(tài)分區(qū)法在報文接收前不建立分區(qū).分區(qū)的建立是在報文接收的過程中進(jìn)行的，且其大小可隨報文長度動態(tài)改變，這就改變了靜態(tài)分區(qū)法中的即使是小數(shù)據(jù)量也要占據(jù)大分區(qū)的浪費堵塞現(xiàn)象，從而提高了內(nèi)存的利用率.另外，也提高了DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊的短數(shù)據(jù)的平均傳輸速率，更適應(yīng)DCS系統(tǒng)的實時性要求.