本發(fā)明屬于嵌入式數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)管理技術(shù)，具體涉及一種嵌入式數(shù)據(jù)庫的動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配方法。

背景技術(shù)：

嵌入式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是指可在嵌入式設(shè)備中獨(dú)立運(yùn)行的一種數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，用以處理大量的，時(shí)效性強(qiáng)的數(shù)據(jù)，它以高可靠性、高實(shí)時(shí)性和高信息吞吐量為目標(biāo)。由于嵌入式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫在運(yùn)行環(huán)境和運(yùn)行方式上與常見的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)有很大的差異，研究在嵌入式環(huán)境下的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)成為嵌入式領(lǐng)域的一項(xiàng)重要研究?jī)?nèi)容。

由于嵌入式數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)特征，其數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為完成其基本功能，必須使用動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配子系統(tǒng)來獲取內(nèi)存空間。而常用的系統(tǒng)調(diào)用malloc()和free()存在著效率不夠高、可能產(chǎn)生內(nèi)存碎片的問題，而在嵌入式領(lǐng)域由于內(nèi)存空間受限，內(nèi)存碎片的產(chǎn)生可能會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存空間不足，造成數(shù)據(jù)庫操作失敗，從而影響系統(tǒng)的可靠性和安全性，這對(duì)于安全關(guān)鍵的系統(tǒng)是不可接受的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是：

針對(duì)上述存在的問題，本發(fā)明提出了用戶可配置的動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配子系統(tǒng)和方法，應(yīng)用者可根據(jù)具體嵌入式系統(tǒng)內(nèi)存空間大小配置嵌入式數(shù)據(jù)庫專用的內(nèi)存堆空間及相關(guān)參數(shù)，基于配置的內(nèi)存空間和數(shù)據(jù)庫最大內(nèi)存占用數(shù)，本內(nèi)存管理子系統(tǒng)能夠在算法上保證不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存泄漏和內(nèi)存碎片，

本發(fā)明采取的技術(shù)方案：

將最大可分配的內(nèi)存分為多個(gè)內(nèi)存塊，最小內(nèi)存塊的大小為n(取整到2的冪之后的)，M是最大內(nèi)存占用數(shù)，N是可分配內(nèi)存的總數(shù)。當(dāng)滿足一下不等式約束時(shí)，內(nèi)存分配器永遠(yuǎn)不會(huì)由于內(nèi)存碎片而崩潰：N>＝M*(1+log2(n)/2)-n+1

1.一種嵌入式數(shù)據(jù)庫的動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配子系統(tǒng)及方法，其特征在于：它包括以下步驟：

(1)初始化內(nèi)存空間，獲取嵌入式數(shù)據(jù)庫配置的堆內(nèi)存空間和最小內(nèi)存塊大小，計(jì)算可分配內(nèi)存的總塊數(shù)，初始化空閑內(nèi)存塊列表，鏈接所有的內(nèi)存塊，

(2)等待接收請(qǐng)求；

(3)若接收到需要分配內(nèi)存的請(qǐng)求，將申請(qǐng)的內(nèi)存取整到2的冪，逐一查看空閑內(nèi)存鏈表中是否存滿足要求的空閑內(nèi)存塊，若有則進(jìn)行內(nèi)存分配，并從空閑內(nèi)存列表中剔除它。若該空閑內(nèi)存塊>2*請(qǐng)求內(nèi)存，則對(duì)該空閑內(nèi)存塊進(jìn)行重新分割，將分割出來的內(nèi)存進(jìn)行分配，剩余內(nèi)存記錄到空閑內(nèi)存列表中。

若接收到需要釋放內(nèi)存的請(qǐng)求，則計(jì)算申請(qǐng)釋放的內(nèi)存指針的索引，檢測(cè)申請(qǐng)釋放的內(nèi)存是否指向一個(gè)合法內(nèi)存塊，檢測(cè)申請(qǐng)釋放的內(nèi)存是否指向一個(gè)已分配內(nèi)存塊，將釋放的內(nèi)存塊加入空閑內(nèi)存列表，釋放該內(nèi)存空間。

步驟(1)所述的內(nèi)存初始化需要獲取嵌入式數(shù)據(jù)庫配置信息，包括為嵌入式數(shù)據(jù)庫分配的專用內(nèi)存堆空間，以及最小內(nèi)存分配塊的大小參數(shù)，并以此初始化內(nèi)存空閑列表和鏈接空閑內(nèi)存塊。

其步驟(3)所述的內(nèi)存分配和內(nèi)存釋放過程中，記錄了調(diào)用內(nèi)存分配的總次數(shù)、內(nèi)存分配總量、最大請(qǐng)求塊大小等參數(shù)，可以供嵌入式數(shù)據(jù)庫進(jìn)行內(nèi)存分配器性能統(tǒng)計(jì)分析。

一種嵌入式數(shù)據(jù)庫的動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理子系統(tǒng)，其特征在于，可配置數(shù)據(jù)庫專用的內(nèi)存堆空間，可以根據(jù)最大內(nèi)存占用空間和專用的內(nèi)存堆空間，配置最小內(nèi)存塊，從而在算法上保證在內(nèi)存堆空間中不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存碎片，并由此導(dǎo)致內(nèi)存分配失敗。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

該發(fā)明已在某飛機(jī)的飛行管理項(xiàng)目中得到了應(yīng)用，提高了系統(tǒng)的可靠性和安全性，取得了良好的效果。

附圖說明

圖1---動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理，內(nèi)存初始化過程。

圖2---動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配的程序流程圖；

圖3---動(dòng)態(tài)內(nèi)存釋放的程序流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

一種嵌入式數(shù)據(jù)庫的動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理子系統(tǒng)及方法，具體實(shí)施步驟如下：

(1)初始化內(nèi)存空間，獲取嵌入式數(shù)據(jù)庫配置的堆內(nèi)存空間和最小內(nèi)存塊大小，計(jì)算可分配內(nèi)存的總塊數(shù)，初始化空閑內(nèi)存塊列表(該列表用于跟蹤檢測(cè)內(nèi)存使用狀況)，使用雙向鏈表鏈接所有的內(nèi)存塊，

(2)等待接收請(qǐng)求；

(3)若接收到需要分配內(nèi)存的請(qǐng)求，將申請(qǐng)的內(nèi)存取整到2的冪，逐一查看空閑內(nèi)存鏈表中是否存滿足要求的空閑內(nèi)存塊，若有則進(jìn)行內(nèi)存分配，并從空閑內(nèi)存列表中剔除它。若該空閑內(nèi)存塊>2*請(qǐng)求內(nèi)存，則對(duì)該空閑內(nèi)存塊進(jìn)行重新分割，將分割出來的內(nèi)存進(jìn)行分配，剩余內(nèi)存記錄到空閑內(nèi)存列表中。

(4)若接收到需要釋放內(nèi)存的請(qǐng)求，則計(jì)算申請(qǐng)釋放的內(nèi)存指針的索引，檢測(cè)申請(qǐng)釋放的內(nèi)存是否指向一個(gè)合法內(nèi)存塊，檢測(cè)申請(qǐng)釋放的內(nèi)存是否指向一個(gè)已分配內(nèi)存塊，將釋放的內(nèi)存塊加入空閑內(nèi)存列表，釋放該內(nèi)存空間。