WinCE內存管理報告

1. Windows CE支持虛擬內存動(dòng)態(tài)分配（virtual memory allocation）,局部和單獨的堆空間（Local and separate heaps）,甚至內存映射文件（memory_mapped files，memory mapping simplifies file access. Instead of using a system-maintained pointer to write to the file, you can write directly to memory.）

2. Windows CE環(huán)境下ROM和RAM的使用和我們平時(shí)的PC機有所不同。RAM被分為 兩個(gè)區域：程序區（proram memory），也叫系統堆（system heap），和對象存儲（object store）。

l 對象存儲可以被看作類(lèi)似于一個(gè)永久的虛擬RAM磁盤(pán)。在Pocket PC上，當我們關(guān)閉顯示屏后，系統實(shí)際上并沒(méi)有真正斷電，而是進(jìn)入一個(gè)低功耗的睡眠狀態(tài)（由主電池來(lái)供電）。當我們按下后面的Reset按鈕后，Windows CE內核在RAM中尋找最近一次創(chuàng )建的對象存儲，如果找到的話(huà)，就是用這個(gè)對象存儲重新啟動(dòng)。

l RAM的另一個(gè)區域是程序區。這個(gè)區域就像PC機的RAM一樣。它存放所運行程序的堆和棧的空間。對象存儲和程序區的界限是可移動(dòng)的。在低內存的情況下，系統會(huì )請求用戶(hù)把部分可用的存儲對象空間提供給運行程序使用，以滿(mǎn)足程序運行的RAM需要。

u PC機上，ROM用來(lái)存儲BIOS，通常是64－128K。在WindowCE系統中，ROM用來(lái)存儲整個(gè)操作系統以及和OS綁定的應用程序，大小可以4－32M不等。因此，WinCE下的ROM就像一個(gè)很小的只讀硬盤(pán)一樣。

u 在WinCE OS中，ROM_based程序可以被指定位就地執行（Excute in Place）。也就是說(shuō)，它們直接從ROM中執行而不是先載入RAM然后再執行。這樣不僅可以節省寶貴的Ram資源，而且程序啟動(dòng)更快。不在ROM中的程序（在對象存儲空間里的或者是在Flash內存中的）不能原地執行。

3. 虛擬內存。OS使用微處理的內存管理單元實(shí)時(shí)地把虛擬地址轉換到物理地址。

u 分頁(yè)內存（Paged Memory）。在WinCE OS下，一頁(yè)是1K或者4K，取決于微處理芯片。Intel 的ARM，一頁(yè)是4K。

u 虛擬頁(yè)面有三種狀態(tài)：未用的（free），保留的（reserved）和占用的（committed）。一個(gè)free的頁(yè)面，顧名思義就是可以被分配的。一個(gè)reserved頁(yè)面就是已經(jīng)被預定的，所以他的虛擬地址空間不能再分配給操作系統和這個(gè)進(jìn)程的另一個(gè)線(xiàn)程。它的地址還未映射到物理空間。一個(gè)committed頁(yè)就是已經(jīng)被一個(gè)程序保留了并且已經(jīng)直接映射到了一個(gè)物理地址空間。

4．WinCE地址空間

u 為所有的應用程序實(shí)現單個(gè)的2GB的虛擬地址，但是每個(gè)應用程序的內存空間都是受保護的，以保證其他應用程序不能訪(fǎng)問(wèn)。從最低的虛擬地址空間開(kāi)始分為33個(gè)slot，每個(gè)slot32M。每個(gè)slot被分配為當前運行的進(jìn)程。Slot 0中存放的當前激活的進(jìn)程。當winCE在進(jìn)程間切換時(shí)，它就重新映射地址空間，把老進(jìn)程移出，新進(jìn)程移進(jìn)slot 0。這個(gè)任務(wù)是通過(guò)操作微處理器的頁(yè)轉換表來(lái)迅速完成的。

u 33個(gè)slot以上地址區域是為OS和映射內存映射文件保留的。和windows XP一樣，winCE也保留了最低的64K地址空間，任何進(jìn)程都不能訪(fǎng)問(wèn)。

5．查詢(xún)系統內存。

u GetSystemInfo（LPSYSTEM_INFO）

u GlobalMemoryStatus(LPMEMORYSTATUS)（paging files are not supported under windows CE）

6.各種內存分配方式

u 首先是Virtualxxxx函數，用來(lái)預留，提交和釋放虛擬內存頁(yè)。然后是堆API。堆使用該應用程序管理的保留內存空間區域。堆有兩種：缺省的局部堆和獨立堆。堆API下來(lái)是靜態(tài)數據，這些數據塊由編譯器定義并且在載入時(shí)自動(dòng)分配。最后是棧，它存放應用程序中每個(gè)函數的局部變量。

u wince不支持全局堆。因此全局堆API，wince都不支持。

u 在wince中減少內存使用的關(guān)鍵是選擇恰當的內存分配策略。

6.1 虛擬內存

它是內存類(lèi)型中最基本的。系統可以調用虛擬內存API來(lái)為其他內存類(lèi)型分配空間，比如堆，棧。VirtualAlloc,VirtualFree,VirtualResize函數直接在這個(gè)應用程序的虛擬內存空間里操作虛擬內存頁(yè)?？梢允褂眠@些函數預留，提交和是否物理內存。（以頁(yè)為單位的，舍入到頁(yè)的界限）

6.2 堆

顯然，以頁(yè)為單位分配內存對于大多數程序是低效的。而堆就可以以字節為單位來(lái)申請和釋放內存。粒度比虛擬內存函數要?。ㄖ辽?字節）。系統會(huì )隨著(zhù)所運行程序的需求自動(dòng)增長(cháng)堆的大小。當堆中的一些塊被釋放后，系統檢查看是否整個(gè)頁(yè)都被釋放了，如果是的話(huà)，這個(gè)頁(yè)就被decommit。由于在一個(gè)堆上不斷地allocate和free，這個(gè)堆很可能被分割為一些碎片，或者有可能這個(gè)堆幾乎是空的，但是系統還是不能從這個(gè)堆中釋放 a page，除非它全空。

u Local Heap。每個(gè)應用程序在啟動(dòng)時(shí)都會(huì )創(chuàng )建一個(gè)缺省的堆?？梢允褂肔ocalAlloc,LocalFree和LocalRealloc函數操作這個(gè)堆。

u Separate Heaps。為了避免把堆分割成很多碎片，如果在一段時(shí)間里需要一塊連續的塊空間的話(huà)，更好的方法是創(chuàng )建一個(gè)單獨的堆。實(shí)際申請空間時(shí)才映射物理地址空間，并不才創(chuàng )建時(shí)就保留或者提交任何內存。Destroy這個(gè)堆時(shí)并不要求里面的數據塊都釋放了。

6.3棧

缺省一個(gè)?？臻g最大是58K。當?？臻g逐漸變小時(shí)，系統將進(jìn)入低內存狀態(tài)。?？臻g的最大值可以在鏈接時(shí)指定?？梢灾付ǖ?M。注意：

u 缺省?？臻g大小也是所有其他獨立線(xiàn)程棧的大小。

u 如果沒(méi)有可用的物理RAM，需要?？臻g的線(xiàn)程就會(huì )被掛起。如果在給定的一小段時(shí)間內，這個(gè)內存需求不能得到響應，就會(huì )彈出系統異常。在低內存情況下不應該嘗試使用大量的?？臻g。

6.4 靜態(tài)數據

預定義內存塊在程序載入時(shí)為它們自動(dòng)分配空間。這些塊中的數據包含了靜態(tài)申請的字符串，緩沖區，和全局變量以及和這個(gè)應用程序靜態(tài)鏈接的函數庫。Wince為一個(gè)應用程序申請兩個(gè)RAM塊：一個(gè)用于存放Read/Write數據，一個(gè)用于存放只讀數據。由于這些區域都是以頁(yè)為單位來(lái)分配內存的，所以為了節省空間，盡量使靜態(tài)數據段接近但不能超過(guò)頁(yè)的范圍。如果在靜態(tài)數據段還有相當空間，可以把本來(lái)動(dòng)態(tài)申請的一些緩沖區移到靜態(tài)數據區。有時(shí)根據具體情況可以把只讀數據區中的一些數據移到讀寫(xiě)數據區。決定的方法是查看map文件。

7．在低內存情況下WinCE如何處理應用程序的內存請求。

當系統運行需要更多的內存，而又不能滿(mǎn)足的情況下，shell會(huì )自動(dòng)關(guān)閉該應用程序。因此wince提供了一些方法來(lái)在所有正在運行的程序間分配寶貴的內存資源。

u WM_HIBERNATE消息。OS首先向非活動(dòng)狀態(tài)的程序發(fā)送此消息，請求它們在不破壞各自?xún)仍跔顟B(tài)情況下盡量釋放多的內存，比如釋放GDI對象，緩沖數據等等。

u 內存門(mén)檻（memory thresholds）。WinCE定義了四種內存狀態(tài)：normal, limited, low and critical。這些狀態(tài)的劃分主要取決于當前可用的內存大小。當可用內存很少時(shí)，系統首先發(fā)送WM_HIBERNATE消息，然后限制內存申請的請求。