====== TNKernel : Блоки памяти фиксированного размера ======

===== Введение =====

Стандартные функции ''malloc/free'' как правило не являются безопасными с точки зрения многозадачности, поэтому необходимо либо отказаться от их применения, либо рассматривать кучу (heap) как разделяемый ресурс (использовать мютекс), либо реализовать менеджер памяти своими силами под конкретную задачу.

//Пул блоков памяти фиксированного размера// - объект RTOS, предназначенный для динамического выделения памяти в многозадачной среде - может частично решить эту проблему. Пул представляет собой набор блоков памяти фиксированного размера (как правило, кратного машинному слову) и управляющую структуру, которая определяет занятые и свободные блоки.

Задача может получить блок памяти. Если в пуле нет свободных блоков, то задача переводится в состояние ожидания до тех пор, пока один из блоков не освободится или пока не истечет таймаут сервиса запроса. После использования блока задача может освободить его.

~~UP~~

===== Структура управления пулом блоков памяти =====

Каждый пул ассоциируется со структурой управления:

<code cpp>
typedef struct _TN_FMP_S
{
    CDLL_QUEUE_S        wait_queue;

    TN_UWORD            block_size;
    TN_UWORD            num_blocks;
    void              * start_addr;
    void              * free_list;
    TN_UWORD            fblkcnt;
    TN_OBJ_ID           id_fmp;
} TN_FMP_S;
</code>

В состав структуры пула входят следующие элементы:

{| class = "fpl"
|-
| ''wait_queue''
| Очередь задач, ожидающих освобождение блока
|-
| ''block_size''
| Размер блока памяти в байтах
|-
| ''num_blocks''
| Количество блоков в пуле
|-
| ''start_addr''
| Указатель на область памяти, выделенную для пула
|-
| ''free_list''
| Указатель на список свободных блоков
|-
| ''fblkcnt''
| Количество свободных блоков
|-
| ''id_fmp''
| Поле идентификации объекта как пула блоков памяти
|}

<note warning>
Структура пула доступна только при определении ''TN_DEBUG''. Тем не менее, прямой доступ к элементам структуры пула блоков памяти крайне не рекомендуется, так как это является вмешательством в работу планировщика и других сервисов RTOS.
</note>

~~UP~~



===== Сервисы управления пулами блоков памяти =====

TNKernel имеет следующий набор функций (сервисов) для управления пулами:

^  Сервис  ^  Описание  ^  Свойства  ^
| **Создание и удаление пула** |||
| \ \ [[tnkernel:ref:mpool:tn_fmem_create|tn_fmem_create()]] | Создание пула | {{tnkernel:ref:attr_call_task_and_int.png|Разрешен вызов в контексте задачи и в прерывании}} |
| \ \ [[tnkernel:ref:mpool:tn_fmem_delete|tn_fmem_delete()]] | Удаление пула | {{tnkernel:ref:attr_call_task.png|Разрешен вызов только в контексте задачи}} {{tnkernel:ref:attr_call_ct_sw.png|Может привести к переключению контекста}} |
| **Получение блока памяти** |||
| \ \ [[tnkernel:ref:mpool:tn_fmem_get|tn_fmem_get()]] | Получение блока памяти | {{tnkernel:ref:attr_call_task.png|Разрешен вызов только в контексте задачи}} {{tnkernel:ref:attr_call_ct_sw.png|Может привести к переключению контекста}} {{tnkernel:ref:attr_call_to.png|Сервис использует таймаут}} |
| \ \ [[tnkernel:ref:mpool:tn_fmem_get_polling|tn_fmem_get_polling()]] | Получение блока памяти без блокировки задачи | {{tnkernel:ref:attr_call_task.png|Разрешен вызов только в контексте задачи}} {{tnkernel:ref:attr_call_ct_sw.png|Может привести к переключению контекста}} |
| \ \ [[tnkernel:ref:mpool:tn_fmem_get_ipolling|tn_fmem_get_ipolling()]] | Получение блока памяти в прерывании | {{tnkernel:ref:attr_call_int.png|Разрешен вызов только в прерывании}} {{tnkernel:ref:attr_call_ct_sw.png|Может привести к переключению контекста}} |
| **Освобождение блока памяти** |||
| \ \ [[tnkernel:ref:mpool:tn_fmem_release|tn_fmem_release()]] | Освобождение блока памяти | {{tnkernel:ref:attr_call_task.png|Разрешен вызов только в контексте задачи}} {{tnkernel:ref:attr_call_ct_sw.png|Может привести к переключению контекста}} |
| \ \ [[tnkernel:ref:mpool:tn_fmem_irelease|tn_fmem_irelease()]] | Освобождение блока памяти в прерывании | {{tnkernel:ref:attr_call_int.png|Разрешен вызов только в прерывании}} {{tnkernel:ref:attr_call_ct_sw.png|Может привести к переключению контекста}} |

~~UP~~