嵌入式操作系统内核原理和开发(最快、最优、最差内存分配算法)
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嵌入式操作系统内核原理和开发（最快、最优、最差内存分
配算法）
前面我们说到了基于链表的内存分配算法。但是之前我们也说过，其实内存分配一般有三个原则，最快、最优和最差。最快比较好理解，就是寻找到合适的节点就立即分配内存，我们在前面一篇博客采用的就是这个方法。最优呢，就是寻找可以满足当前内存分配的最小节点，这样不会有很大的浪费，但是有可能会产生碎片节点。最后一种就是最差分配算法，说是最差效果未必最差。因为在大的内存分配的时候至少不会很快产生内存碎片，对整个系统的稳定来说有可能是好事。所以这三种方法很难说哪一种好，哪一种不好，需要结合具体的应用场景客观进行分析。不过话说回来，内存碎片是无论如何都避免不了的。
首先，为了灵活对这三种分配算法进行配置，我们定义了宏开关，需要哪个就把那个开关放开。暂时默认打开的算法的是最快分配算法。
[cpp]view plaincopy
1.#define MAX_SPEED_MALLOC 1
2.#define MIN_SIZE_MALLOC 0
3.#define MAX_SIZE_MALLOC 0
因为之前已经讨论过最快分配算法，所以这里着重讨论的最优分配算法和最差分配算法。又由于两者的差别极小，所以单独分析其中一种算法也行。就拿最优分配算法来说，为了寻找到最小的节点，我们需要对整个链表进行遍历，这个还是比较消耗时间的。
[cpp]view plaincopy
1.while(pCur)
2.{
3.if(pCur->size > (size + sizeof(MNG_NODE)))
4. {
5.if(NULL == pFind || pFind->size > pCur->size)
6. {
7. pFind = pCur;
8. }
9. }
10.
11. pPre = pCur;
12. pCur = pCur->next;
13.}
寻找到pFind这个我们需要的节点之后，还需要从pFreeList中删除该节点。所以，我们需要进一步的判断和分析，
1.if(NULL == pFind)
2.return NULL;
3.
4.pPre = find_previous_node_in_list(pFind, pFreeList);
5.if(NULL == pPre)
6. pFreeList = pFreeList->next;
7.else
8. pPre->next = pFind->next;
9.
10.return pFind;
首先判断pFind前面有没有节点，如果没有表示pFreeList就是pFind，那么pFreeList 需要自行向后退缩；当然如果当前的pFind节点是有前节点的，那么只需要把前节点的next 指针重新更改一下即可。当然，这里还对原来的查找节点函数作了一下修改，使之更合理更通用。
[cpp]view plaincopy
1./*************************************************
2.* function: find previous node
3.**************************************************/
4.
5.MNG_NODE* find_previous_node_in_list(MNG_NODE* pNode, MNG_NODE* pList)
6.{
7. MNG_NODE* pFind = pList;
8. MNG_NODE* pPre = NULL;
9.
10.while(pFind && pFind != pNode)
11. {
12. pPre = pFind;
13. pFind = pFind->next;
14. }
15.
16.if(NULL == pFind)
17.return NULL;
18.
19.return pPre;
20.}
上面也只是说了个大概，具体的内容可以参见下面的源代码。既可以在VC上编译，也可以在GCC上面编译，都没有问题。当然，如果本地os没有编译器，可以选择网上在线编译，也是个不错的选择。
1./*************************************************
2.* malloc & free in link node algorithm
3.**************************************************/
4.
5.#include
6.#include
7.
8./*************************************************
9.* struct definition
10.**************************************************/
11.
12.typedef struct _MNG_NODE
13.{
14.struct _MNG_NODE* next;
15. unsigned int size;
16.}MNG_NODE;
17.
18.
19./*************************************************
20.* macro declaration
21.**************************************************/
22.
23.#define MAX_SPEED_MALLOC 1
24.#define MIN_SIZE_MALLOC 0
25.#define MAX_SIZE_MALLOC 0
26.
27.#define MEM_BUFFER_LENGTH (0x1 << 24)
28.
29.
30./*************************************************
31.* global variable declaration
32.**************************************************/
33.
34.static void* pGlbData;
35.static MNG_NODE* pFreeList;
36.static MNG_NODE* pAllocList;
37.
38.
39./*************************************************
40.* function declaration
41.**************************************************/
42.