嵌入式软件开发平台内存管理软件的设计与实现

摘要

本文在分析了嵌入式系统及嵌入式软件开发过程及其内存管理的特点的基础上,研究嵌入式软件开发平台的整体需求和对内存管理模块的具体需求;描述了面向通信行业的嵌入式软件开发平台的整体结构,具体提出了嵌入式软件开发平台内存管理模块的设计思想:核心数据区管理+进程堆栈与数据区管理+UB区管理+高端映射地址的管理,和具体实现代码来实现内存申请与释放、内存保护、内存泄漏检查、提供系统内存信息等功能.本文还对内存模块进行了系统测试,保证能满足整个平台在功能、性能以及稳定性方面的需要,并同相似平台的内存模块做了比较,分析了本平台内存模块的优势:在满足功能和性能需求的前提下,安全性更高.本平台在UB内存的算法实现上,采用了更安全的方式,即内存池、内存头、内存数据三级索引的方式,内存池和内存头放入到专门的内存区管理,避免了用户对内存数据操作越界而造成的破坏.另外,平台在内存控制块的互斥操作采用的是信号量机制,这些都进一步保证了平台的安全性.

目录

文摘

英文文摘

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第一章引言

1.1背景

1.2嵌入式系统和嵌入式软件的特点

1.2.1实时系统

1.2.2嵌入式系统

1.2.3实时操作系统概述

1.2.4实时嵌入式系统软件

1.2.5嵌入式软件开发平台

1.3流行嵌入式操作系统概况

1.3.1 VxWorks操作系统

1.3.2 pSOSystem操作系统

1.4课题的来源和完成的工作

第二章嵌入式软件内存管理技术

2.1内存管理技术理论

2.1.1为什么必须管理内存

2.1.2内存管理基本原理

2.1.3 C风格的内存分配程序

2.1.4内存管理策略

2.2嵌入式系统对内存管理的要求

2.3嵌入式系统的内存管理特点

2.4主要嵌入式操作系统内存管理机制

2.4.1 VxWorks内存管理体机制

2.4.2 pSOSystem内存管理机制

第三章嵌入式软件开发平台的需求与总体设计

3.1通信行业对嵌入式软件开发平台的需求

3.1.1需求背景

3.1.2功能需求

3.1.3性能需求

3.2嵌入式软件开发平台体系结构

3.3嵌入式软件开发平台体结构概述

3.3.1总体系统概述

3.3.2运行支撑子系统

3.3.3平台工具子系统

3.3.4系统处理流程

3.4运行支撑子系统模块说明

3.4.1内存管理模块

3.4.2其他主要模块描述

第四章嵌入式软件开发平台内存管理软件设计

4.1内存管理模块描述

4.2内存管理模块方案分析

4.2.1网络事业部ZXR10-TSR内存管理子系统

4.2.2 CDMA事业部基站内存管理模块

4.2.3方案比较

4.3内存管理模块设计方案

4.2.1核心数据区的管理

4.2.2进程堆栈与数据区管理

4.2.3 UB区的管理

4.2.4高端映射地址的管理

第五章嵌入式软件开发平台内存管理软件实现

5.1数据和全局变量描述

5.1.1分区数据结构与全局变量

5.1.2核心、进程数据区数据结构与全局变量

5.1.3 UB区管理数据结构与全局变量

5.1.4内存保护数据结构与全局变量

5.1.5内存泄漏检查数据结构与全局变量

5.1.6内存管理配置

5.2函数定义与算法

5.2.1主要内部函数定义与算法

5.2.2对外提供的主要函数接口(API)

5.2.3部分函数主要实现代码

第六章嵌入式软件开发平台内存管理软件测试

6.1测试条件

6.2测试方案

6.3测试规程

6.3.1内存申请和释放测试

6.3.2内存保护功能测试

6.3.3内存泄漏检查测试

6.3.4内存申请和释放性能测试

6.3.5内存信息输出测试

6.3.6内存申请和释放极限测试

6.3.7内存模块稳定性测试

6.4测试报告

6.4.1内存容错性测试

6.4.2内存极限测试

6.4.3内存模块长时间运行测试

6.4.4 Oss平台、sr70平台和vxworks操作系统本身内存的性能对比测试

结束语

参考文献

致谢

附录

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