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。