• MTK 内存管理简单总结


    MTK 手机用的操作系统是 nucleus, 这是一个rtfs(实时操作系统),这个rtfs本身是不带内存管理功能,所以MTK自己写的内存管理。

    (nucleus在系统初始化完毕时,会调用Application_Initialize,参数就是可使用内存的起始地址)

    大体上来分,MTK内存可以分为3种:

    control buffer
    平常使用的OslMalloc就是这个内存。

    这个内存内部实现是按块来划分的(pool),具体的配置可以custom_config.c 文件里的custom_config_ctrl_buff_info()里看到

    里面的size 指定了这个块的大小,no_of_buff 指定了有多少个这样的块。

    按块来管理内存,可以有效地控制内存的碎片,管理也相对简单,可能会造成内存的一些浪费

    对于手机这种需要长时间运行不重起的设备来说,还是很有必要的。

    MTK 默认最大块的大小为 2048byte,也就是2k。这就是说用OslMalloc 分配内存默认最大能分配到2k,

    这个可以看custom_config_ctrl_buff_info()配置可以看到。

    可以通过修改里面的配置来改变这个值,不过一般不这么做,因为MTK提供了其他的内存管理方式

    system buffer
    system buffer 平时我们用不到,听名字也是系统使用的。

    主要是提供 run-time usage,是一块 semi-static memory(什么意思?)

    比如 block of task, task stack ,control block of control buffer ,buffer pool等等

    在 custom_config.c里面配置 ,主要有两个宏 GLOBAL_MEM_SIZE 和 GLOBAL_DEBUG_MEM_SIZE
    两个 static 数组 static kal_uint32 System_Mem_Pool[GLOBAL_MEM_SIZE/sizeof(kal_uint32)];
    和 static kal_uint32 Debug_Mem_Pool[GLOBAL_DEBUG_MEM_SIZE/sizeof(kal_uint32)];

    为了满足时间要求,也就是要求快速分配,系统内存又分为 internal system memory 和 system memory
    前者link 到 internal SRAM ,后者link 到 external SRAM

    app buffer
    app的内存是使用通过MTK 提供的一种ADM(application dynamic memory)机制来实现,ADM 主要的功能是通过管理一个数组来实现内存的分配。

    ADM 也是通过内存块(pool)来实现的,具体无法看到其代码。app通过这个adm这个机制,可以更加灵活的使用内存,比如分配大内存(大于2k)等等

    主要函数


    创建 adm
    KAL_ADM_ID kal_adm_create(void *mem_addr, kal_uint32 size, kal_uint32 *subpool_size, kal_bool islogging);

    删除函数
    kal_status kal_adm_delete(KAL_ADM_ID adm_id);

    分配函数
    extern void *kal_adm_internal_alloc(KAL_ADM_ID adm_id, kal_uint32 size, char *filename, kal_uint32 line);
    #define kal_adm_alloc(adm_id, size) kal_adm_internal_alloc(adm_id, size, __FILE__, __LINE__)

    释放函数
    extern void kal_adm_free(KAL_ADM_ID adm_id, void *mem_addr);

    在 MTK 内存管理简单总结 中,大体说了MTK的三种内存分配方式,对于第三种,也就是app buffer,是比较丰富的一种。

    在 MTK 平台中也有许多具体的实现。在代码里搜索一下 kal_adm_create 就可以发现有许多地方使用了。

    看一个比较典型的使用:

    在文件app_mem.c里,有两个memory pool,一个是用于应用之间共享内存,另一个是用于屏幕内存。

    第一种内存,主要是用于各种应用之间共享内存(以下简称ASM),这样可以节省内存,MTK实现了一种机制,可以在多个应用之间共享内存

    当当前应用想获得的共享内存不足时,MTK会通知后台应用释放相应的内存。这套机制在AppMemMgr.c里面实现。

    先看一下初始化该内存次池函数

    void applib_mem_ap_init(void (*stop_finish_callback_by_MMI)(kal_uint32 app_id, kal_uint32 string_id, kal_bool result))

    这个函数带有一个参数,这个参数是一个函数指针,该回调函数有3个参数,app_id,(应用id),string_id 和 result。

    这个回调函数比较特别,是当一个后台应用 被 要求释放内存,释放完毕后调用的。

    为什么要搞这么一个函数,因为一些应用比较复杂,释放内存的同时需要关闭一些资源,而这些动作是异步的,

    等这些异步发的操作多完成时,调用一些函数,告诉ASM,内存释放完毕。

    具体实现:通过 调用 kal_adm_create 来创建一个内存池,然后保存了一些回调函数,没有什么特别的地方,

    内存池的大小 是 APPLIB_MEM_AP_POOL_SIZE 来确定的,可以通过修改 app_asm_pool_union 来修改内存池的大小。

    应用分配内存

    void *applib_mem_ap_alloc(kal_uint32 app_id, kal_uint32 mem_size)

    应用通过上面的函数来获得ASM的内存,参数一 app_id,是当前分配内存的id,这个id需要自己定义,并且注册(下文说明),

    参数二是实际需要分配的内存大小。

    具体实现:先mem_size 进行了处理,让其四字节对齐。然后通过 kal_adm_alloc 获得内存,不过这个内存加上了一个头结构和尾结构,

    (头和尾都加入了特殊字符,再释放时进行检查,这个可以判断内存是否越界)。然后把这个内存插入到list的头部。

    昨天说到了内存的分配。下面看一下内存释放

    主要进行了3步:

    View Code
    static void applib_mem_ap_free_int(void *mem_ptr)
    {
    /*----------------------------------------------------------------*/
    /* Local Variables */
    /*----------------------------------------------------------------*/
    applib_mem_header_struct *header, *prev_node, *remove_node;
    applib_mem_footer_struct *footer;

    /*----------------------------------------------------------------*/
    /* Code Body */
    /*----------------------------------------------------------------*/
    if (g_applib_mem_cntx.app_pool_id) /* Normal mode */
    {
    ASSERT(mem_ptr && APPLIB_MEM_ALIGNED_4(mem_ptr));

    header = ((applib_mem_header_struct*) mem_ptr) - 1;
    footer = (applib_mem_footer_struct*) (((char*)mem_ptr) + header->chunk_size);

    ASSERT(APPLIB_MEM_COMP_PATTERN(header->guard_pattern, APPLIB_MEM_HEADER_PATTERN1) && 
    APPLIB_MEM_COMP_PATTERN(footer->guard_pattern, APPLIB_MEM_FOOTER_PATTERN1));

    /* 
    * Remove the block from linked list 
    *
    * It is not a fast algorithm, we can improve it by using double linked list, 
    * but we choose simpler design because
    * 1. Typically total allocation count is small
    * 2. We don't want to increase space overheads
    * 3. We don't want to access KAL ADM internal data structure
    */
    prev_node = &g_applib_mem_cntx.app_head; 
    ASSERT(prev_node->next);
    for (remove_node = prev_node->next;
    remove_node; 
    prev_node = remove_node, remove_node = prev_node->next)
    {
    if (remove_node == header)
    {
    break;
    }
    }
    ASSERT(remove_node);
    prev_node->next = remove_node->next;

    /* Set guard pattern */
    APPLIB_MEM_SET_PATTERN(header->guard_pattern, APPLIB_MEM_HEADER_PATTERN2); 
    APPLIB_MEM_SET_PATTERN(footer->guard_pattern, APPLIB_MEM_FOOTER_PATTERN2);

    /* Release the block */
    #ifdef APPLIB_MEM_USE_ADM
    kal_adm_free(g_applib_mem_cntx.app_pool_id, header);
    #else 
    free(header);
    #endif 

    ASSERT(g_applib_mem_cntx.app_alloc_count > 0);
    g_applib_mem_cntx.app_alloc_count--;
    }
    else /* Full pool mode */
    {
    ASSERT(mem_ptr == g_applib_mem_ap_pool && g_applib_mem_cntx.app_alloc_count == 1);
    g_applib_mem_cntx.app_alloc_count = 0;
    g_applib_mem_cntx.app_id_of_full_pool = APPLIB_MEM_AP_ID_DUMMY; /* 0 */

    #ifdef APPLIB_MEM_USE_ADM 
    g_applib_mem_cntx.app_pool_id = kal_adm_create(
    g_applib_mem_ap_pool,
    APPLIB_MEM_AP_POOL_SIZE,
    (kal_uint32*) g_applib_mem_pool_chunk_size,
    KAL_FALSE);
    #else /* APPLIB_MEM_USE_ADM */
    g_applib_mem_cntx.app_pool_id = APPLIB_DUMMY_POOL_ID;
    #endif /* APPLIB_MEM_USE_ADM */
    }
    }

    取得内存的头部和尾部,(调试版本可以判断内存是否越界)
    从链表中删除这个节点
    调用 kal_adm_free 释放内存
    在MTK 内存管理简单总结 2 提到调用 applib_mem_ap_alloc 分配内存是需要一个应用id,这个id是需要自己增加,

    而且在调用这个函数之前必须 调用 applib_mem_ap_register 注册这个id。需要注意的是最后一个参数,是一个回调函数,

    这个回调函数是在共享内存不够使用时,ASM会调用这个函数,告诉应用需要释放共享内存,供其它应用使用。

    增加 id 在 app_mem.h 的 applib_mem_ap_id_enum 里面,只要添加一个id就可以。

    同样 屏幕内存也是通过ADM来管理,屏幕内存 是用来 创建 layer 用的,在MTK的某个版本开始,创建layer的内存是有要求的,

    需要applib_mem_screen_alloc 分配的内存。

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