KR100617859B1

KR100617859B1 - Method for allocation of heap memory in embedded and system thereof

Info

Publication number: KR100617859B1
Application number: KR1020050048612A
Authority: KR
Inventors: 오윤주; 맹현수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-06-07
Filing date: 2005-06-07
Publication date: 2006-08-28

Abstract

본 발명은 힙 메모리로 할당된 영역을 포함하며, 힙 메모리에 대한 버디 메모리 할당 절차를 수행하기 위한 버디 프리 리스트(buddy free list)를 저장하고 있는 메모리와, 힙 메모리에 대한 메모리 할당 요청이 있는 경우, 필요한 메모리의 크기가 임계치 이상인 경우에는 시퀀셜 메모리 할당절차를 통해 힙 메모리에 메모리 할당을 수행하고, 필요한 메모리의 크기가 임계치 이하인 경우에는 버디 메모리 할당 절차를 통해 힙 메모리에 메모리 할당을 수행하는 제어부를 포함하고 있는 임베디드 시스템을 제공한다.The present invention includes an area allocated as heap memory, and includes a memory storing a buddy free list for performing a buddy memory allocation procedure for the heap memory, and a memory allocation request for the heap memory. If the size of the required memory is greater than or equal to the threshold, the memory allocation to the heap memory is performed through the sequential memory allocation procedure. If the size of the required memory is less than or equal to the threshold, the controller that performs memory allocation to the heap memory is performed through the buddy memory allocation procedure. Provides embedded system included.

본 발명에 의하면, 소용량의 메모리 할당이 요청되는 경우 버디 프리 리스트를 이용해서 메모리를 신속하게 할당할 수 있음으로 실시간 메모리 할당에 효율적이다. 또한, 소용량의 메모리들이 힙 메모리에 산재적으로 할당되는 것을 방지할 수 있음으로 대용량의 메모리 할당시 산재적으로 미리 할당되어 있는 소용량의 메모리들에 의해 발생할 수 있는 외부 플래그먼트를 효과적으로 줄일 수 있다.According to the present invention, when a small memory allocation is requested, the memory can be quickly allocated using a buddy free list, which is efficient for real-time memory allocation. In addition, since a small amount of memory may be prevented from being scattered to the heap memory, an external fragment that may be generated by the small amount of memory that is preemptively allocated during large memory allocation may be effectively reduced.

힙, 버디, 시퀀셜, 버디 프리 리스트, 메모리, 할당, 임베디드 Heap, Buddy, Sequential, Buddy Free List, Memory, Allocation, Embedded

Description

Method for allocating heap memory in an embedded system and its system {METHOD FOR ALLOCATION OF HEAP MEMORY IN EMBEDDED AND SYSTEM THEREOF}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템의 힙 메모리 할당 방법을 수행하기 위한 이동 통신 단말기의 구성 블록도.1 is a block diagram illustrating a mobile communication terminal for performing a heap memory allocation method of an embedded system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에서 제어부의 구성 블록도.FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a control unit in FIG. 1. FIG.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템의 힙 메모리 할당 방법을 설명하기 위한 힙 메모리의 구조도.3 is a structural diagram of a heap memory for explaining a heap memory allocation method of an embedded system according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 헤더의 구조도.4 is a structural diagram of a header shown in FIG. 3;

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템의 힙 메모리 할당 방법을 수행하기 위한 버디 프리 리스트의 예시도.5 is an exemplary diagram of a buddy free list for performing a heap memory allocation method of an embedded system according to an embodiment of the present invention.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템의 힙 메모리 할당 방법중에 시퀀셜 할당을 설명하기 위한 힙 메모리의 구조도.6 and 7 are structural diagrams of a heap memory for explaining sequential allocation in the heap memory allocation method of the embedded system according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템의 힙 메모리 할당 방법중에 버디 할당을 설명하기 위한 힙 메모리의 구조도.8 is a structural diagram of a heap memory for explaining buddy allocation in the heap memory allocation method of the embedded system according to an embodiment of the present invention.

도 9 및 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템의 힙 메모리 할당 방법중에 버디 할당을 설명하기 위한 버디 프리 리스트의 예시도.9 and 10 are exemplary diagrams of a buddy free list for explaining buddy allocation in a heap memory allocation method of an embedded system according to an embodiment of the present invention.

도 11 및 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템의 힙 메모리 할당 방법을 수행하는 동작 흐름도.11 and 12 are flowcharts illustrating a method of allocating a heap memory of an embedded system according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 임베디드 시스템(embedded system)의 힙(heap) 메모리 할당에 관한 것으로, 상세하게는 임베디드 시스템의 힙 메모리 할당 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to heap memory allocation of an embedded system, and more particularly, to a method and system for allocating a heap memory of an embedded system.

임베디드 시스템(embedded system)은 일반적으로 특정 기능을 수행하기 위해 하드웨어와 소프트웨어를 밀접하게 통합한 컴퓨팅 장치로 정의될 수 있다. 임베디드(embedded)라는 단어는 이들 시스템이 더 큰 시스템인 임베딩 시스템의 일부로 내장된다(embedded)는 것을 의미한다. 이들을 포함하는 임베딩 시스템(embedding system)안에는 여러 개의 임베디드 시스템이 동시에 존재할 수 있다.Embedded systems are generally defined as computing devices in which hardware and software are tightly integrated to perform specific functions. The word embedded means that these systems are embedded as part of a larger system, the embedding system. In an embedding system including these, several embedded systems may exist simultaneously.

임베디드 시스템은 특정 임무를 수행하도록 설계된 전용 컴퓨터 시스템(dedicated computer systems)을 뜻하며, 퍼베이시브 컴퓨터(pervasive computer) 또는 유비쿼터스 컴퓨터(ubiquotous computer)라고도 불린다. 많은 임베디드 시스템은 신뢰할 만 하며 예측 가능한 동작을 한다. 임베디드 시스템을 내장한 기기는 편하고 사용이 용이하며 안정적이다.Embedded systems are dedicated computer systems designed to perform specific tasks, and are also referred to as pervasive computers or ubiquotous computers. Many embedded systems have reliable and predictable behavior. Devices with embedded systems are convenient, easy to use and stable.

어떤 임베디드 시스템은 일정한 시간안에 외부 이벤트(event)에 반응해야 된 다는 특별한 요구 조건을 갖고 있어서 다른 임베디드 시스템과 구분된다. 이런 부류의 임베디드 시스템을 실시간(real-time) 임베디드 시스템이라 한다.Some embedded systems have a special requirement to react to external events in a certain amount of time, which distinguishes them from other embedded systems. This class of embedded systems is called real-time embedded systems.

이러한 임베디드 시스템은 도처에 존재한다. 임베디드 시스템은 공장 자동화, 방어 시스템, 수송장치, 항공장치, 통신 분야 등 여러 분야에서 사용된다.Such embedded systems are everywhere. Embedded systems are used in many fields, including factory automation, defense systems, transportation, aviation, and communications.

이동 통신 기술의 비약적인 발전에 따라 계속적으로 발전되고 있는 각종 이동 통신 단말기로 임베디드 시스템의 적용예이다.BACKGROUND OF THE INVENTION An application of an embedded system to various mobile communication terminals that are continuously developed with the rapid development of mobile communication technology.

임베디드 시스템은 일반적으로 각종 실시간 작업을 수행하는 경우가 많으며, 실시간 작업을 수행하기 위해서는 각종 실시간 작업을 수행하는데 발생되는 각종 정보들을 메모리에 실시간적으로 할당하는 기술이 필요하다.Embedded systems generally perform various real-time tasks, and in order to perform real-time tasks, a technique for real-time allocating various types of information generated to perform various real-time tasks is required in memory.

여기에서 사용되는 메모리는 일반적으로 램(ram)메모리가 사용된다. 특히, 램 메모리중에서 실시간 동작을 위해 동적으로 각종 정보를 저장하기 위해 할당된 메모리 영역을 힙(heap) 메모리라고 한다.The memory used here is typically a RAM memory. In particular, a memory area allocated in RAM memory for dynamically storing various types of information for a real time operation is called a heap memory.

일반적으로 이러한 임베디드 시스템은 소용량 메모리를 가지고 있다. 따라서, 소용량의 한정된 메모리에 구비된 힙 메모리를 효과적으로 할당하고 관리하기 위해 여러가지 기술이 제안되고 있다.Typically, these embedded systems have small amounts of memory. Accordingly, various techniques have been proposed to effectively allocate and manage the heap memory provided in the small limited memory.

임베디드 시스템의 힙 메모리 할당 관리 기술에 크게 시퀀셜(sequential) 메모리 할당 방식과 버디(buddy) 메모리 할당 방식이 있다. Heap memory allocation management techniques in embedded systems include sequential memory allocation and buddy memory allocation.

시퀀셜 메모리 할당 방식은 힙 메모리에서 메모리를 할당할 때 요청된 크기의 메모리르를 힙(heep) 메모리의 처음부터 검색하여 비어있는 영역중에서 요청된 크기의 영역이 있으면 해당 영역에 메모리를 할당하는 방식이다.In sequential memory allocation method, when memory is allocated from heap memory, the memory of requested size is searched from the beginning of heap memory, and if there is an area of the requested size among the empty areas, the memory is allocated to the corresponding area. .

버디 메모리 할당 방식은 버디 프리 리스트를 구비하여 메모리 할당 요청이 있는 경우 버디 프리 리스트에서 필요한 메모리의 크기에 맞는 메모리의 주소를 찾아서 해당 주소의 메모리를 할당하도록 하는 것이다. The buddy memory allocation method is to have a buddy free list so that when a memory allocation request is made, the memory address corresponding to the required memory size is found in the buddy free list and the memory of the corresponding address is allocated.

시퀀셜 메모리 할당 방식은 메모리를 할당할 때 요청한 크기에 상관없이 항상 힙(heep)영역의 처음부터 검색하여 메모리 할당 시간이 오래 걸린다. 또한, 소용량의 메모리들과 대용량 메모리들이 산재적으로 할당됨에 따라 대용량의 메모리 할당시 산재적으로 미리 할당되어 있는 소용량의 메모리들에 의해 사용되고 있지 않으나 메모리 할당을 하기에는 작은 크기의 메모리인 외부 플래그먼트(external fragmetation)이 발생될 수 있음에 따라 힙 메모리가 낭비되는 문제점이 있다.The sequential memory allocation method always takes a long time to allocate memory by searching from the beginning of the heap regardless of the size requested. Also, since small memories and large memories are scattered, they are not used by small amounts of memory that are pre-allocated preemptively when allocating a large amount of memory. As external fragmetation may occur, heap memory is wasted.

한편, 버디 메모리 할당 방식은 할당된 메모리의 영역중에서 일부의 영역만 사용되고 할당된 영역의 일부가 미사용 상태로 남아있는 내부 플래그멘테이션(internal fragmetation)이 많이 생길 수 있다. 특히, 작은 영역의 플래그멘테이션이 힙 메모리의 중간 중간에 산재적으로 생겨 대용량(large size)의 메모리 할당 요청이 있을 때, 힙 메모리에 프리(free) 영역이 있는데도 불구하고 작은 크기의 형태로 나누어져 있기 때문에 힙 메모리가 낭비되는 문제점이 있다.On the other hand, in the buddy memory allocation method, internal fragmetation may occur in which only a part of the allocated memory area is used and a part of the allocated area remains unused. In particular, when small area fragmentation is scattered in the middle of heap memory, and there is a large size memory allocation request, even though there is a free area in heap memory, it is divided into small sizes. Because of this problem, heap memory is wasted.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 임베디드 시스템에 구비된 힙 메모리에 메모리 할당이 요청되는 경우 힙 메모리를 낭비하지 않으면서 메모리 할당을 신속하게 할 수 있는 임베디드 시스템의 힙 메모리 할당 방법 및 그 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve such a conventional problem, the heap memory allocation of the embedded system that can quickly allocate the memory without wasting the heap memory when the memory allocation is requested to the heap memory provided in the embedded system Its purpose is to provide a method and a system thereof.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 힙 메모리로 할당된 영역을 포함하며, 힙 메모리에 대한 버디 메모리 할당 절차를 수행하기 위한 버디 프리 리스트를 저장하고 있는 메모리와, 힙 메모리에 대한 메모리 할당 요청이 있는 경우, 필요한 메모리의 크기가 임계치보다 큰 경우에는 시퀀셜 메모리 할당절차를 통해 힙 메모리에 메모리 할당을 수행하고, 필요한 메모리의 크기가 임계치 이하인 경우에는 버디 메모리 할당 절차를 통해 힙 메모리에 메모리 할당을 수행하는 제어부를 포함하고 있는 임베디드 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention for achieving this object, a memory including a region allocated as heap memory, and stores a buddy free list for performing a buddy memory allocation procedure for the heap memory, If there is a memory allocation request, if the required memory size is larger than the threshold, the sequential memory allocation procedure performs memory allocation to the heap memory. If the required memory size is below the threshold, the buddy memory allocation procedure Provided is an embedded system including a control unit that performs memory allocation.

바람직하게 제어부는, 힙 메모리의 일측부터 시퀀셜 메모리 할당절차를 통해 힙 메모리에 대한 메모리 할당을 수행하고, 힙 메모리의 타측부터 버디 메모리 할당절차를 통해 힙 메모리에 대한 메모리 할당을 수행할 수 있다.Preferably, the controller may perform memory allocation for the heap memory through the sequential memory allocation procedure from one side of the heap memory and memory allocation for the heap memory through the buddy memory allocation procedure from the other side of the heap memory.

또한, 바람직하게 제어부는, 힙 메모리를 블록 단위로 구분하여 시퀀셜 메모리 할당 절차 및 버디 메모리 할당 절차를 수행할 수 있다. 이때, 임계치는 블록의 크기에 의해 결정된다.Also, preferably, the controller may divide the heap memory into block units to perform a sequential memory allocation procedure and a buddy memory allocation procedure. At this time, the threshold is determined by the size of the block.

바람직하게 제어부는, 힙 메모리에 대한 메모리 할당 요청이 있는 경우, 필요한 메모리의 크기가 임계치보다 큰지 여부를 판단하는 메모리 할당 크기 판단부와, 메모리 할당 크기 판단부의 판단 결과, 필요한 메모리의 크기가 임계치보다 큰 경우에 시퀀셜 메모리 할당절차를 통해 힙 메모리에 메모리 할당을 수행하는 시퀀 셜 메모리 할당부와, 메모리 할당 크기 판단부의 판단 결과, 필요한 메모리의 크기가 임계치이하인 경우에 메모리에 저장된 버디 프리 리스트에 따라 버디 메모리 할당 절차를 통해 힙 메모리에 메모리 할당을 수행하는 버디 메모리 할당부와, 메모리에 저장된 버디 프리 리스트를 관리하는 버디 프리 리스트 관리부를 포함하여 구성될 수 있다.Preferably, the control unit, when there is a memory allocation request for the heap memory, the memory allocation size determination unit for determining whether the required memory size is larger than the threshold, and as a result of the determination of the memory allocation size determination unit, the required memory size is larger than the threshold In the case of large memory, the sequential memory allocation unit that performs memory allocation to the heap memory through the sequential memory allocation procedure and the buddy free list stored in the memory when the required memory size is less than the threshold as a result of the determination of the memory allocation size determination unit A buddy memory allocator for allocating memory to the heap memory through a memory allocation procedure and a buddy free list manager for managing a buddy free list stored in the memory may be configured.

또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 힙 메모리에 대한 메모리 할당 요청이 있는 경우, 필요한 메모리의 크기가 임계치보다 큰지 여부를 판단하는 단계와, 판단 결과, 필요한 메모리의 크기가 임계치보다 큰 경우에 시퀀셜 메모리 할당절차를 통해 힙 메모리에 메모리 할당을 수행하는 단계와, 판단 결과, 필요한 메모리의 크기가 임계치 이하인 경우에 버디 프리 리스트에 따라 버디 메모리 할당 절차를 통해 힙 메모리에 메모리 할당을 수행하는 단계를 포함하는 임베디드 시스템의 힙 메모리 할당 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, if there is a memory allocation request for heap memory, determining whether the required memory size is larger than the threshold, and as a result of the determination, if the required memory size is larger than the threshold, the sequential Performing memory allocation to the heap memory through a memory allocation procedure; and performing memory allocation to the heap memory through a buddy memory allocation procedure according to the buddy-free list when the required memory size is less than or equal to a threshold as a result of the determination. It provides heap memory allocation method of embedded system.

여기에서, 힙 메모리는, 시퀀셜 메모리 할당절차를 통해 힙 메모리의 일측부터 메모리의 할당이 이루어지고, 버디 메모리 할당절차를 통해 힙 메모리의 타측부터 메모리의 할당이 이루어질 수 있다.Here, the heap memory may be allocated from one side of the heap memory through the sequential memory allocation procedure, and the memory may be allocated from the other side of the heap memory through the buddy memory allocation procedure.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템의 힙 메모리 할당 방법을 수행하기 위한 이동 통신 단말기의 구성 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a mobile communication terminal for performing a heap memory allocation method of an embedded system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이동 통신 단말기(100)는 힙 메모리로 할당된 저장 영역과 힙 메모리에 버디 메모리 할당을 위한 버디 프리 리 스트와 각종 단말기 정보를 저장하고 있는 메모리(110)와, 무선망 시스템 접속을 위한 각종 메시지를 처리하고, 힙 메모리의 메모리 할당 요청이 있는 경우, 필요한 메모리의 크기를 판단하여 임계치보다 큰 경우에는 시퀀셜 메모리 할당 절차를 통해 힙 메모리의 메모리 할당을 수행하고, 임계치 이하인 경우에는 버디 메모리 할당 절차를 통해 힙 메모리의 메모리 할당을 수행하는 제어부(120)와, 제어부(120)에 의해 생성된 무선망 시스템 접속 메시지를 무선통신을 통해 무선망으로 전송하는 RF부(130)와, 음성 처리부(140)와, 스피커(150)와, 마이크로폰(160)과, 버튼으로 구성되는 키입력부(170)와, 화면창을 제공하는 표시부(180)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, a mobile communication terminal 100 according to an embodiment of the present invention includes a storage area allocated as a heap memory and a memory for storing buddy pre-lists for allocating buddy memory and various terminal information in the heap memory. The memory 110 processes the various messages for accessing the wireless network system, and if there is a memory allocation request for the heap memory, determines the size of the required memory and allocates the memory of the heap memory through the sequential memory allocation procedure if the memory size is larger than the threshold. If the threshold value is less than or equal to the threshold value, the controller 120 performs memory allocation of the heap memory through a buddy memory allocation procedure, and transmits a wireless network system access message generated by the controller 120 to the wireless network through wireless communication. The RF input unit 130, the voice processing unit 140, the speaker 150, the microphone 160, the key input unit 170 composed of a button, and a window It is configured to include a display unit 180 to provide.

이동 통신 단말기(100)는 이동 통신 단말기(100)의 초기 기동을 수행하기 위한 데이터들과 각종 멀티미디어 서비스를 수행하기 위한 해당 소프트웨어 프로그램들을 메모리(110)에 저장하고 있다. The mobile communication terminal 100 stores data for performing initial startup of the mobile communication terminal 100 and corresponding software programs for performing various multimedia services in the memory 110.

이동 통신 단말기(100)의 초기 기동을 수행하기 위한 데이터들은 롬(111)에 저장되고, 실시간 처리를 요하는 OS(Operating System) 호처리 소프트웨어 및 각종 멀티미디어 서비스를 수행하기 위한 소프트웨어 프로그램들은 일반적으로 이동 통신 단말기(100)의 플래시 메모리(112)에 저장된다. 이들 프로그램들의 변수 및 상태는 램(113)에 불러와서 해당 동작이 수행된다.Data for performing initial startup of the mobile communication terminal 100 are stored in the ROM 111, and operating system (OS) call processing software requiring real time processing and software programs for performing various multimedia services are generally mobile. It is stored in the flash memory 112 of the communication terminal 100. The variables and states of these programs are loaded into RAM 113 and the corresponding operations are performed.

플래시 메모리(112)에 저장되는 데이터들은 유무선 인터넷 또는 유선망을 통해 해당 소프트웨어 프로그램을 다운로드 받아 설치하거나 추가로 업데이트할 수 있다.Data stored in the flash memory 112 may be downloaded and installed or additionally updated by the corresponding software program through wired or wireless Internet or wired network.

램(113)은 제어부(120)에 의해 롬(111)이나 플래시 메모리(112)에 있던 프로그램들이 실행될 때, 프로그램의 실행시에 발생되는 각종 정보들을 임시로 저장하는 메모리이다. 따라서, 램(113)에서는 각종 프로그램이 실행되기 위해 실시간적으로 메모리를 할당하는 것이 필요하다. 램(113)에서 실시간 메모리 할당을 위해 할당된 메모리 영역을 힙 메모리(heap memory)라 한다.The RAM 113 is a memory that temporarily stores various information generated when the program is executed when the programs in the ROM 111 or the flash memory 112 are executed by the controller 120. Therefore, the RAM 113 needs to allocate memory in real time in order to execute various programs. The memory area allocated for the real-time memory allocation in the RAM 113 is called heap memory.

여기에서, 램(113)의 힙 메모리는 시퀀셜 메모리 할당 절차와 버디 메모리 할당 절차를 통해 메모리 할당이 이루어지며, 블록별로 관리되어 진다.Herein, the heap memory of the RAM 113 is allocated through a sequential memory allocation procedure and a buddy memory allocation procedure, and managed by blocks.

램(113)의 힙 메모리는 시퀀셜 메모리 할당절차를 통해서는 힙 메모리의 위쪽부터 차례대로 메모리 할당이 이루어지고, 버디 메모리 할당절차를 통해서는 힙 메모리의 아래쪽부터 메모리의 할당이 차례대로 이루어진다.The heap memory of the RAM 113 is sequentially allocated from the top of the heap memory through the sequential memory allocation procedure, and the memory is sequentially allocated from the bottom of the heap memory through the buddy memory allocation procedure.

제어부(120)는 롬(111)이나 플래시 메모리(112)에 저장되어 있던 각종 프로그램들을 실행할 때 프로그램의 실행시에 발생되는 각종 정보들을 임시로 저장하기 위해 램(113)에 할당된 힙 메모리를 관리한다.The controller 120 manages a heap memory allocated to the RAM 113 to temporarily store various information generated when the program is executed when executing various programs stored in the ROM 111 or the flash memory 112. do.

제어부(120)는 이동 통신 단말기에서 발생되는 각종 음성 처리, 기지국과의 각종 데이터 송수신, 문자 메시지의 작성과 송수신, 영상 촬영 및 저장, 음악 재생을 위해 힙 메모리에 실시간적으로 필요한 메모리를 할당해야 한다.The control unit 120 should allocate the memory required in real time to the heap memory for processing various voices generated in the mobile communication terminal, transmitting and receiving various data with the base station, composing and receiving text messages, capturing and storing images, and playing music. .

따라서, 제어부(120)는 힙 메모리를 블록단위로 관리하고, 할당 요청된 메모리의 크기에 따라 서로 다른 메모리 할당 방식을 사용하여 메모리의 할당을 수행한다.Accordingly, the controller 120 manages the heap memory in blocks and performs memory allocation using different memory allocation methods according to the size of the memory for which allocation is requested.

즉, 제어부(120)는 메모리 요청의 크기를 구분하는 임계치(threshold value) 를 정해서 소용량인지 대용량인지를 구분해서 대용량인 경우에는 시퀀셜 메모리 할당 절차를 통해 메모리를 할당하고, 소용량인 경우에는 버디 메모리 할당 절차를 통해 메모리를 할당해준다.That is, the control unit 120 sets a threshold value for classifying the size of the memory request and distinguishes whether it is a small capacity or a large capacity, and allocates the memory through a sequential memory allocation procedure in the case of a large capacity and a buddy memory allocation in the case of a small capacity. The procedure allocates memory.

이렇게 함으로써 제어부(120)는 소용량의 메모리 할당이 요청되는 경우 버디 프리 리스트(buddy free list)를 이용해서 프리한 메모리 공간을 신속하게 할당할 수 있음으로 실시간 메모리 할당에 큰 효과를 제공한다.In this way, when a small memory allocation is requested, the controller 120 can quickly allocate a free memory space using a buddy free list, thereby providing a great effect on real-time memory allocation.

또한, 제어부(120)는 대용량의 메모리 할당이 요청되는 경우에는 힙 메모리의 위쪽부터 메모리를 할당하고, 소용량의 메모리 할당이 요청되는 경우에는 힙 메모리의 아래쪽부터 메모리를 할당해준다.In addition, the controller 120 allocates memory from the top of the heap memory when a large memory allocation is requested, and allocates the memory from the bottom of the heap memory when a small memory allocation is requested.

이렇게 함으로써, 제어부(120)는 소용량의 메모리들이 힙 메모리에 산재적으로 할당되는 것을 방지할 수 있음으로 대용량의 메모리 할당시 산재적으로 미리 할당되어 있는 소용량의 메모리들에 의해 발생할 수 있는 외부 플래그먼트를 효과적으로 줄일 수 있다.By doing so, the control unit 120 can prevent the small amounts of memory from being scattered to the heap memory, so that the external fragments generated by the small amounts of the memory that are pre-allocated during the large memory allocation can be prevented. Can be effectively reduced.

RF부(130)는 제어부(120)의 제어를 받으며, 제어부(120)로부터 출력되는 신호를 무선신호로 변환한다. 또한, RF부(130)는 안테나를 통해 수신된 무선신호를 원하는 신호로 변환하여 출력한다.The RF unit 130 is controlled by the controller 120 and converts a signal output from the controller 120 into a wireless signal. In addition, the RF unit 130 converts the radio signal received through the antenna into a desired signal and outputs it.

음성처리부(140)는 마이크로폰(microphone)(160)으로부터 입력된 음성 신호를 변조하여 음성 데이터로 변환하고, RF부(130)로부터 입력된 음성 데이터 및 메모리(110)에 저장된 음성 데이터를 음성신호로 복조하여 스피커(speaker)(150)를 통해 음성으로 출력한다.The voice processing unit 140 modulates the voice signal input from the microphone 160 and converts the voice signal into voice data, and converts the voice data input from the RF unit 130 and voice data stored in the memory 110 into voice signals. The demodulator outputs the voice through the speaker 150.

키입력부(170)는 다수의 숫자 키와 메뉴 키 및 각종 기능을 수행하기 위한 기능 키로 이루어지며, 외부의 조작에 의해 제어부(120)로 키 데이터를 출력한다.The key input unit 170 includes a plurality of numeric keys, menu keys, and function keys for performing various functions, and outputs key data to the control unit 120 by an external operation.

따라서, 제어부(120)는 키입력부(170)에 의한 사용자의 메뉴 표시 요구에 따라 해당 메뉴를 메모리(110)로부터 독출하여 표시부(180)에 표시한다. 즉, 키입력부(170)는 통상적인 사용자 정보 입력 수단으로, 다수의 숫자 키와 기능키 등 적용되는 이동 통신 단말기에 적절한 다수의 키들을 구비하며, 구비된 각 키들의 입력이 있으면 입력 키 각각에 있어 해당되는 고유의 키 데이터를 출력하여 제어부(120)로 전달함으로써, 키입력부(170)의 키 입력 동작을 통해 메뉴 표시 모드로의 진입 및 메뉴의 선택이 이루어지게 된다. 그러면, 제어부(120)에서 해당 키 입력에 따른 메뉴를 메모리(110)에서 독출하여 표시부(180)에 표시하게 된다.Accordingly, the controller 120 reads the menu from the memory 110 and displays the menu on the display unit 180 according to a user's menu display request by the key input unit 170. That is, the key input unit 170 is a conventional user information input means, and has a plurality of keys suitable for a mobile communication terminal to be applied, such as a plurality of numeric keys and function keys, and if there is an input of each of the provided keys, Therefore, by outputting the corresponding unique key data to the control unit 120, through the key input operation of the key input unit 170 to enter the menu display mode and selection of the menu is made. Then, the controller 120 reads a menu according to the corresponding key input from the memory 110 and displays the menu on the display unit 180.

표시부(180)는 액정표시장치(LCD) 등과 같은 표시장치로서, 제어부(120)의 제어를 받아 이동 통신 단말의 상태나 프로그램의 진행 상황을 표시한다. 즉, 이동 통신 단말기의 전반적인 상태 및 입력되는 사용자 정보 등을 표시한다.The display unit 180 is a display device such as a liquid crystal display (LCD). The display unit 180 displays a state of a mobile communication terminal or a progress of a program under the control of the controller 120. That is, the overall state of the mobile communication terminal and input user information are displayed.

도 2는 도 1에 도시된 제어부의 구성 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the control unit shown in FIG. 1.

도 2를 참조하면, 제어부(120)는 메모리 할당 크기 판단부(121)와, 시퀀셜 메모리 할당부(122)와, 버디 메모리 할당부(123)와, 버디 프리 리스트 관리부(124)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the control unit 120 includes a memory allocation size determination unit 121, a sequential memory allocation unit 122, a buddy memory allocation unit 123, and a buddy free list manager 124. do.

메모리 할당 크기 판단부(121)는 힙 메모리에 대한 메모리 할당 요청이 있는 경우, 필요한 메모리의 크기가 임계치보다 큰지 여부를 판단한다.When there is a memory allocation request for the heap memory, the memory allocation size determination unit 121 determines whether the required memory size is larger than a threshold.

메모리 할당 크기 판단부(121)에서 요청된 메모리의 크기를 판단할 때 사용 하는 임계치는 힙 메모리의 관리에 사용되는 블록의 크기에 의해 정해질 수 있다.The threshold used when determining the size of the memory requested by the memory allocation size determining unit 121 may be determined by the size of a block used to manage the heap memory.

예를 들어, 힙 메모리의 관리에 사용되는 블록의 크기를 32K바이트로 한 경우에 임계치는 32K바이트가 된다.For example, when the size of a block used for managing heap memory is 32K bytes, the threshold is 32K bytes.

힙 메모리는 블록 단위로 관리되어 짐에 따라, 각 메모리의 블록은 해당 메모리 블록에 대한 정보를 가지는 헤더를 가지게 된다. 예를 들어, 헤더에 4바이트의 크기가 할당될 수 있다.As heap memory is managed in units of blocks, each block of memory has a header having information about the corresponding block of memory. For example, a size of 4 bytes may be allocated to the header.

따라서, 임의의 크기를 가지는 메모리에 대한 할당 요청이 있는 경우, 메모리 할당 크기 판단부(121)는 요청된 크기에 4바이트를 더한 값이 임계치인 32K 바이트보다 큰지 여부를 판단한다.Therefore, when there is an allocation request for a memory having an arbitrary size, the memory allocation size determination unit 121 determines whether the value obtained by adding 4 bytes to the requested size is larger than the threshold of 32K bytes.

판단 결과, 요청된 크기에 4바이트를 더한 값이 임계치인 32K 바이트보다 큰 경우에는 시퀀셜 메모리 할당을 수행하게 하고, 임계치인 32K 바이트 이하인 경우에는 버디 메모리 할당을 수행하게 한다.As a result of the determination, if the value obtained by adding 4 bytes to the requested size is larger than the threshold of 32K bytes, the sequential memory allocation is performed.

시퀀셜 메모리 할당부(122)는 메모리 할당 크기 판단부(121)의 판단 결과, 필요한 메모리의 크기가 임계치보다 큰 경우에 시퀀셜 메모리 할당절차를 통해 힙 메모리에 메모리 할당을 수행한다.The sequential memory allocation unit 122 performs memory allocation to the heap memory through the sequential memory allocation procedure when the size of the required memory is larger than the threshold as a result of the determination of the memory allocation size determination unit 121.

시퀀셜 메모리 할당부(122)는 요청된 크기의 메모리를 블록 단위로 크기조절을 한 후 힙 메모리를 할당한다.The sequential memory allocator 122 adjusts the memory of the requested size in units of blocks and allocates heap memory.

버디 메모리 할당부(123)는 메모리 할당 크기 판단부(121)의 판단 결과, 필요한 메모리의 크기가 임계치이하인 경우에 메모리(110)에 저장된 버디 프리 리스트에 따라 버디 메모리 할당 절차를 통해 힙 메모리에 메모리 할당을 수행한다.The buddy memory allocator 123 determines that the memory is allocated to the heap memory through a buddy memory allocation procedure according to the buddy free list stored in the memory 110 when the required memory size is less than or equal to the threshold as a result of the determination of the memory allocation size determiner 121. Perform the assignment.

버디 메모리 할당부(123)는 프리 크기(free size)를 검색할 때 힙 메모리의 시작번지로부터 검색하여 크기 조절된 크기 만큼의 프리 영역이 있을 때 영역을 할당해 준다.When the buddy memory allocator 123 searches for a free size, the buddy memory allocator 123 searches from the start address of the heap memory and allocates an area when there is a free area corresponding to the adjusted size.

버디 메모리 할당부(123)는 메모리 할당 요청시에 요청 크기가 임계치보다 작을 때는 버디 메모리 할당에 의해 할당해준다. 버디 메모리 할당 절차는 힙 메모리의 블록을 1/2로 쪼개어 메모리 블록을 할당한다.The buddy memory allocator 123 allocates the buddy memory by the buddy memory allocation when the request size is smaller than the threshold when the memory allocation request is made. The buddy memory allocation procedure splits a block of heap memory into half and allocates a block of memory.

버디 메모리 할당에 의해 할당된 힙 메모리 블록에서 할당된 부분의 나머지는 버디 프리 리스트에서 주소를 가지고 있게 한다. 즉, 크기별로 프리한 영역은 버디 프리 리스트에서 관리하게 된다. The remainder of the allocated portion of the heap memory block allocated by buddy memory allocation keeps the address in the buddy free list. That is, the free area for each size is managed in the buddy free list.

버디로 할당할 때는 요청한 크기의 버디 프리 리스트를 검색하여 비어있는 공간이 있으면 할당해준다. 만약에 없으면 힙의 마지막 번지에서부터 검색하여 버디로 할당해줄 수 있는 공간이 있는지 찾아본다.When allocating as a buddy, it searches for a buddy free list of the requested size and allocates an empty space if there is one. If not, we search from the last address on the heap to see if there is space available for allocation to the buddy.

버디 프리 리스트 관리부(124)는 메모리(110)에 저장된 버디 프리 리스트를 관리한다.The buddy free list manager 124 manages a buddy free list stored in the memory 110.

버디 프리 리스트는 블록 단위로 관리되는 힙 메모리중에서 버디 메모리 할당에 사용할 수 있도록 각 프리 상태에 있는 메모리 버디(buddy)들의 리스트를 저장하고 있다.The buddy free list stores a list of memory buddies in each free state so that they can be used for allocating buddy memory among the block memory managed by blocks.

여기에서, 버디(buddy)라는 것은 친구를 의미한다. 따라서, 힙 메모리를 블록 단위로 관리할 때, 버디 메모리 할당을 위해 하나의 메모리 블록을 반으로 분할하여 동일한 크기를 가지는 두개의 메모리로 구분하게 되는데, 이때 동일한 크기로 분할되는 두개의 메모리는 서로 버디 관계에 있게 된다.Here, buddy means friend. Therefore, when managing the heap memory in block units, one memory block is divided into two and divided into two memories having the same size to allocate the buddy memory. You are in a relationship.

이때, 분할 된 두개의 메모리 버디중에서 하나의 메모리 버디가 할당되면 나머지 사용되지 메모리 버디는 미할당된 상태로 남으면, 버디 프리 리스트 관리부(124)는 할당된 메모리 버디를 버디 프리 리스트에서 삭제하고 미할당된 메모리 버디만을 버디 프리 리스트에 남겨둔다.At this time, if one memory buddy is allocated among two divided memory buddies, the remaining unused memory buddy remains unallocated, and the buddy free list manager 124 deletes and allocates the allocated memory buddy from the buddy free list. Only memory buddies are left in the buddy free list.

이때, 버디 프리 리스트 관리부(124)는 버디 메모리 할당에 의해 할당된 힙 메모리 블록에서 할당된 부분의 나머지에 대한 주소를 버디 프리 리스트에서 저장하여 관리한다. 또한, 버디 프리 리스트 관리부(124)는 버디 프리 리스트에서 크기별로 프리한 메모리 영역을 관리한다.At this time, the buddy free list manager 124 stores and manages an address of the remaining portion of the allocated portion of the heap memory block allocated by the buddy memory allocation in the buddy free list. In addition, the buddy free list manager 124 manages a memory area which is freed for each size in the buddy free list.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템의 힙 메모리 할당 방법을 설명하기 위한 힙 메모리의 구조도이다.3 is a structural diagram of a heap memory for explaining a heap memory allocation method of an embedded system according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 힙 메모리(heap memory)(200)는 시퀀셜 메모리 할당 절차와 버디 메모리 할당 절차를 통해 메모리 할당이 이루어지며, 블록별로 관리되어 진다. Referring to FIG. 3, a heap memory 200 is allocated through a sequential memory allocation procedure and a buddy memory allocation procedure, and managed by blocks.

힙 메모리(200)에는 이동 통신 단말기에서 발생되는 각종 음성 처리, 기지국과의 각종 데이터 송수신, 문자 메시지의 작성과 송수신, 영상 촬영 및 저장, 음악 재생을 위해 힙 메모리에 실시간적으로 필요한 정보들을 저장하기 위한 메모리들이 할당된다.The heap memory 200 stores information necessary in real time in the heap memory for processing various voices generated from the mobile communication terminal, transmitting and receiving various data with the base station, composing and receiving text messages, recording and storing images, and playing music. Memory is allocated for.

힙 메모리(200)는 제어부(120)에 의해 블록단위로 관리되고 할당 요청된 메모리의 크기에 따라 서로 다른 메모리 할당 방식이 사용되어 메모리 할당이 이루어 진다.The heap memory 200 is managed in units of blocks by the controller 120 and memory allocation is performed using different memory allocation methods according to the size of the memory for which allocation is requested.

즉, 제어부(120)에 의해 메모리 요청의 크기를 구분하는 임계치(threshold value)가 정해져서 그 임계치에 의해 요청된 메모리의 크기가 소용량인지 대용량인지를 구분해서 대용량인 경우에는 시퀀셜 메모리 할당 절차를 통해 메모리가 할당되고, 소용량인 경우에는 버디 메모리 할당 절차를 통해 메모리가 할당된다.That is, a threshold value for classifying a size of a memory request is determined by the controller 120, and the memory is classified through a sequential memory allocation procedure when the size of the memory requested by the threshold is large or large. Is allocated, and in the case of a small capacity, memory is allocated through a buddy memory allocation procedure.

이렇게 함으로써 힙 메모리(200)는 소용량의 메모리 할당이 요청되는 경우 버디 프리 리스트(buddy free list)를 이용해서 프리한 메모리 공간이 신속하게 할당될 수 있다.By doing so, the heap memory 200 may quickly allocate a memory space freed using a buddy free list when a small memory allocation is requested.

힙 메모리(200)는 시퀀셜 메모리 할당절차를 통해서는 힙 메모리의 위쪽부터 차례대로 메모리 할당이 이루어지고, 버디 메모리 할당절차를 통해서는 힙 메모리의 아래쪽부터 메모리의 할당이 차례대로 이루어진다. The heap memory 200 is sequentially allocated from the top of the heap memory through the sequential memory allocation procedure, and the memory is sequentially allocated from the bottom of the heap memory through the buddy memory allocation procedure.

따라서, 시퀀셜 메모리 할당을 위해 프리한 영역의 메모리를 찾는 시퀀셜 검색은 힙 메모리(200)의 위쪽부터 아래쪽으로 시작되고, 버디 메모리 할당을 위해 프리한 영역의 메모리를 찾는 버디 검색은 힙 메모리(200)의 아래쪽부터 위쪽으로 시작된다.Accordingly, the sequential search for finding the memory of the free area for sequential memory allocation starts from the top of the heap memory 200, and the buddy search for finding the memory of the free area for the buddy memory allocation is performed in the heap memory 200. Begins at the bottom of the table and starts upwards.

이렇게 함으로써, 힙 메모리(200)는 소용량의 메모리들이 힙 메모리(200)에 산재적으로 할당되는 것이 방지될 수 있음에 따라 대용량의 메모리 할당시 산재적으로 미리 할당되어 있는 소용량의 메모리들에 의해 발생할 수 있는 외부 플래그먼트가 효과적으로 줄어들수 있다.By doing so, the heap memory 200 may be prevented from being allocated sporadically to the heap memory 200, so that the heap memory 200 may be generated by the small amount of memory that is sporadically preallocated when the large memory is allocated. The number of external fragments that can be effectively reduced.

힙 메모리(200)는 블록 단위로 관리되어 진다. 예를 들어, 힙 메모리의 관리 에 사용되는 블록의 크기는 32K바이트가 될 수 있다.The heap memory 200 is managed in units of blocks. For example, the size of the block used to manage heap memory can be 32K bytes.

힙 메모리(200)는 블록 단위로 관리되어 짐에 따라, 각 메모리의 블록은 해당 메모리 블록에 대한 정보를 가지는 헤더를 가지게 된다. 예를 들어, 헤더에 4바이트의 크기가 할당될 수 있다.As the heap memory 200 is managed in units of blocks, each block of the memory has a header having information about the corresponding memory block. For example, a size of 4 bytes may be allocated to the header.

따라서, 임의의 크기를 가지는 메모리에 대한 할당 요청이 있는 경우, 요청된 크기에 4바이트를 더한 값이 임계치인 32K 바이트보다 큰지 여부가 판단된다.Therefore, when there is an allocation request for a memory having an arbitrary size, it is determined whether the value obtained by adding 4 bytes to the requested size is larger than the threshold of 32K bytes.

판단 결과, 요청된 크기에 4바이트를 더한 값이 임계치인 32K 바이트보다 큰 경우에는 시퀀셜 메모리 할당이 수행되고, 임계치인 32K 바이트 이하인 경우에는 버디 메모리 할당이 수행된다.As a result, sequential memory allocation is performed when 4 bytes plus the requested size is larger than the threshold of 32K bytes, and buddy memory allocation is performed when the threshold is less than or equal to 32K bytes.

도 4는 도 3에 도시된 헤더의 구조도이다.4 is a structural diagram of a header shown in FIG. 3.

도 4를 참조하면, 힙 메모리의 헤더는 4바이트의 크기로 이루어지며, 1바이트가 플래그 필드로 할당되어 있고, 3바이트가 사이즈 필드로 할당되어 있다.Referring to FIG. 4, a header of a heap memory has a size of 4 bytes, 1 byte is allocated to a flag field, and 3 bytes are allocated to a size field.

플래그 필드는 블록별로 관리되는 해당 메모리의 할당여부에 대한 정보를 표시하는 필드이다. The flag field is a field indicating information on whether the corresponding memory managed by each block is allocated.

즉, 플래그 필드가 0x80으로 설정되어 있으면 더티 플래그(Dirty Flag)로서 해당 메모리 블록이 이미 할당되어 사용중임을 의미한다.That is, if the flag field is set to 0x80, this means that the corresponding memory block is already allocated and used as a dirty flag.

플래그 필드가 0x40으로 설정되어 있으면 리키지 플래그(Leakage Flag)로서 해당 메모리 블록이 메모리의 리키지를 테스트하기 위한 메모리로 할당되어 사용중임을 의미한다.If the flag field is set to 0x40, it is a leak flag, which means that the corresponding memory block is allocated and used as a memory for testing the memory of the memory.

플래그 필드가 0x20으로 설정되어 있으면 공유 메모리 플래그(ShMen Flag)로 서 해당 메모리 블록이 공유 메모리로 할당되어 사용중임을 의미한다. 여기에서 공유 메모리라는 것은 하나 이상의 어플리케이션에서 해당 메모리에 대한 설정을 변경할 수 있는 메모리를 의미한다.If the flag field is set to 0x20, this means that the corresponding memory block is allocated as shared memory and is being used as a shared memory flag (ShMen Flag). In this case, the shared memory refers to a memory in which one or more applications can change a setting for the corresponding memory.

플래그 필드가 0x10으로 설정되어 있으면 버디 플래그(Buddy Flag)로서 해당 메모리 블록이 버디 메모리로서 할당되어 있음을 나타낸다.If the flag field is set to 0x10, it indicates that the corresponding memory block is allocated as a buddy memory as a buddy flag.

사이즈 필드는 해당 메모리 블록의 크기 정보를 나타낸다. 즉, 이미 할당되어 사용되고 있는 사용 블록(used block) 또는 미할당되어 프리한 상태에 있는 프리 블록(free block)에 대한 정보를 포함하고 있다.The size field indicates size information of the corresponding memory block. That is, it includes information on a used block that is already allocated and used or a free block that is in an unassigned and free state.

해당 메모리 블록이 사용 블록(used block)인 경우에는 헤더 4바이트의 크기에 실제 할당된 메모리의 크기를 합한 값이 설정되어 있다.If the corresponding memory block is a used block, a value obtained by adding the size of 4 bytes of headers to the size of the actually allocated memory is set.

해당 메모리 블록이 프리 블록(free block)인 경우에는 프리한 상태에 있는 전체 블록 크기 또는 같은 크기를 가지는 프리한 상태에 있는 메모리 버디의 주소정보가 설정되어 있다.When the memory block is a free block, the address information of the entire block size in the free state or the memory buddy in the free state having the same size is set.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템의 힙 메모리 할당 방법을 수행하기 위한 버디 프리 리스트의 예시도이다.5 is an exemplary diagram of a buddy free list for performing a heap memory allocation method of an embedded system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면 버디 프리 리스트는 각 메모리의 사이즈별로 프리한 상태에 있는 메모리 공간의 주소들이 리스트화되어 있다. 즉, 2ⁿ의 사이즈를 가지는 메모리 블록의 주소(0x00293898..), 2ⁿ의 사이즈를 가지는 메모리 블록의 주소(0x002930a8..)..... 2³의 사이즈를 가지는 메모리의 주소(0x002945b8)들이 리스트 화되어 있다. 여기에서는 2⁴의 사이즈를 가지는 메모리는 없으므로 NULL로 설정되어 있다.Referring to FIG. 5, in the buddy free list, addresses of memory spaces in a free state for each memory size are listed. That is, the address of the memory block having a size of 2 ⁿ (0x00293898 ..), the address of the memory block having a size of 2 ⁿ (0x002930a8 ..) ..... The address of the memory having a size of 2 ³ (0x002945b8) Are listed. Since there is no memory of size 2 ⁴ here, it is set to NULL.

버디 프리 리스트에서 2³의 사이즈를 가지는 메모리의 주소까지만 리스트화되어 있는 것은 이론적으로는 2⁰ 사이즈를 가지는 메모리의 주소까지 리스트화되어야 하지만, 헤더의 크기 4바이트를 차지하고 있으므로 최소한 4바이트의 헤더가 차지하는 메모리의 크기를 감안하여 버디 프리 리스트에서 2³의 사이즈까지의 메모리를 가지는 주소들이 리스트화되어 있다.In the buddy-free list, only the address of the memory of size 2 ³ should be listed up to the address of memory of size 2 ^{0. In} theory, the header size is 4 bytes. Given the amount of memory occupied, addresses with memory up to a size of 2 ³ in the Buddy Free List are listed.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템의 힙 메모리 할당 방법중에 시퀀셜 할당을 설명하기 위한 힙 메모리의 구조도이다.6 and 7 are structural diagrams of a heap memory for explaining sequential allocation in a heap memory allocation method of an embedded system according to an embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이 힙 메모리(200)의 전체가 미사용 상태에 있으므로 헤더(221)의 플래그는 0x00로 설정되어 있고, 힙 메모리 전체의 메모리 용량이 설정되어 있다.As shown in FIG. 6, since the entire heap memory 200 is in an unused state, the flag of the header 221 is set to 0x00, and the memory capacity of the entire heap memory is set.

이러한 상태에서 시퀀셜 메모리 할당이 이루어질 경우, 시퀀셜 메모리 할당부(122)는 힙 메모리(200)의 위쪽부터 검색을 시작하여 힙 메모리의 헤더(221)를 읽게 된다. 플래그가 0x00로 설정되어 있음에 따라 힙 메모리(200)의 전체가 미사용상태임을 알게 되고, 사이즈 필드를 읽어 힙 메모리의 용량을 알게 된다.In this state, when sequential memory allocation is performed, the sequential memory allocation unit 122 starts searching from the top of the heap memory 200 to read the header 221 of the heap memory. As the flag is set to 0x00, the entire heap memory 200 is unused, and the size field is read to know the heap memory capacity.

예를 들어, 요청된 메모리의 용량이 하나의 메모리 블록보다는 크고, 두개의 메모리 블록보다는 작은 크기일 경우에는 도 7에 도시된 바와 같이 두개의 메모리 블록이 메모리 영역으로 할당되고, 두개의 메모리 영역중에 일부의 영역(222a)만 사용되어 진다.For example, if the requested memory capacity is larger than one memory block and smaller than two memory blocks, two memory blocks are allocated to the memory area as shown in FIG. 7, and among the two memory areas. Only a part of the area 222a is used.

따라서, 사용되어지는 두개의 메모리 블록은 하나의 헤더(222)에 의해 하나의 메모리 영역으로 관리되어지고, 힙 메모리(200)중에서 미사용되는 메모리 영역(223a)는 또 하나의 헤더(223)에 의해 관리되어 진다.Therefore, the two memory blocks to be used are managed by one header 222 and one memory area, and the unused memory area 223a of the heap memory 200 by another header 223. It is managed.

이에 따라, 사용되는 메모리 영역의 헤더(222)에는 플래그 필드에 0x80이 설정되고, 사이즈 필드에는 사용되는 메모리 영역(222a)에 대한 메모리 크기가 설정된다.Accordingly, 0x80 is set in the flag field in the header 222 of the memory area used, and a memory size for the memory area 222a used is set in the size field.

또한, 미사용되는 메모리 영역의 헤더(223)에는 플래그 필드에 0x00이 설정되어 있고, 사이즈 필드에는 미사용되는 메모리 영역(223a)에 대한 메모리 크기가 설정되어 있다.In the header 223 of the unused memory area, 0x00 is set in the flag field, and the memory size of the unused memory area 223a is set in the size field.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템의 힙 메모리 할당 방법중에 버디 할당을 설명하기 위한 힙 메모리의 구조도이다.8 is a structural diagram of a heap memory for explaining buddy allocation in a heap memory allocation method of an embedded system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 메모리의 영역(230)은 32K 바이트의 크기를 가지고 있으며, 임의의 메모리 주소(addr_A)를 가지고 있다.Referring to FIG. 8, an area 230 of a memory has a size of 32K bytes and has an arbitrary memory address addr_A.

임계치가 32K 바이트로 설정된 상태에서 요청된 메모리의 할당 용량이 2000바이트인 경우에 메모리의 영역(230)에 대하여 버디 메모리 할당 절차에 의해 메모리를 할당하는 것을 설명하도록 한다.The allocation of memory by the buddy memory allocation procedure for the area 230 of the memory when the allocated capacity of the requested memory is 2000 bytes with the threshold set to 32K bytes will be described.

2000바이트의 메모리 할당 용량이 요청되었으므로 할당 요청된 메모리의 크기인 2000 바이트에 헤더의 크기인 4바이트를 더한 2004 바이트가 전체 할당 용량 이 된다.Since 2000 bytes of memory allocation capacity is requested, the total allocation capacity is 2004 bytes, which is 2000 bytes, which is the size of memory requested for allocation, plus 4 bytes of the header size.

요청된 할당 용량 2004는 임계치인 32K 바이트보다 작으므로 버디 메모리 할당 절차가 수행된다. 이에 따라, 2004에 근접한 2ⁿ을 찾아보면, 2048(2¹¹)이 됨을 알 수 있다.Since the requested allocation capacity 2004 is smaller than the threshold of 32K bytes, the buddy memory allocation procedure is performed. Accordingly, looking for 2 ⁿ close to 2004, it can be seen that 2048 (2 ¹¹ ).

따라서, 버디 프리 리스트에서 2048(2¹¹) 크기를 가지는 메모리 영역의 주소를 찾아 해당 메모리 영역을 할당하면 된다. 도면에서는 2048(2¹¹) 크기를 가지는 메모리의 영역(232)의 주소가 addr_E로 표시되어 있다.Accordingly, an address of a memory area having a size of 2048 (2 ¹¹ ) may be found in the buddy free list and the corresponding memory area may be allocated. In the figure, the address of the region 232 of the memory having a size of 2048 (2 ¹¹ ) is indicated by addr_E.

2048(2¹¹)의 크기를 가지는 메모리 영역(232)은 해당 메모리 영역(232)에 대한 정보를 가지고 있는 헤더(232a)를 가지고 있고, 해당 메모리 영역(232)은 그중에서 2000바이트 만큼 일부의 영역(232b)이 할당되고, 나머지 영역(232c)은 비어 있는 상태로 있게 된다.The memory area 232 having a size of 2048 (2 ¹¹ ) has a header 232a having information about the memory area 232, and the memory area 232 is a part of the area of about 2000 bytes. 232b is allocated, and the remaining area 232c is left empty.

도 9 및 도 10은 도 8에 도시된 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템의 힙 메모리 할당 방법중에 버디 할당을 설명하기 위한 버디 프리 리스트의 예시도이다.9 and 10 are exemplary diagrams of a buddy free list for explaining buddy allocation in a heap memory allocation method of an embedded system according to an embodiment of the present invention illustrated in FIG. 8.

도 9를 참조하면, 메모리의 할당이 이루어지지 않은 상태에서 최초에 메모리 블록의 단위가 32K 바이트이므로 32K 바이트의 크기를 가지는 메모리 영역(230)은 addr_A라는 주소를 가지고 있다. 이에 따라 LIST[15]에 addr_A -> NULL 이 설정된다. 즉, 32K 바이트의 용량을 가지는 메모리 영역은 addr_A 라는 주소를 가지고 있 으며, 해당 메모리 영역이 할당되고 나면 더 이상 비어있는 메모리는 없다는 것을 의미한다.Referring to FIG. 9, the memory area 230 having a size of 32K bytes has an address of addr_A since the unit of the memory block is 32K bytes without any memory allocation. Accordingly, addr_A-> NULL is set in LIST [15]. That is, a memory area with a capacity of 32K bytes has an address called addr_A, and once the memory area is allocated, there is no more empty memory.

블록의 단위가 32K 바이트인 상태에서 요청된 할당 메모리의 용량이 2000 바이트이므로 버디 프리 리스트 관리부(124)는 32K 바이트의 크기를 가지는 메모리 영역(230)을 16K 바이트씩 반으로 나누어 두개의 메모리 영역으로 분할한다. Since the requested allocation memory capacity is 2000 bytes while the unit of the block is 32K bytes, the buddy free list manager 124 divides the memory area 230 having a size of 32K bytes into two memory areas by dividing the memory area 230 in half by 16K bytes. Divide.

즉, LIST[15]에 설정된 addr_A라는 주소의 32K 바이트 크기를 가지는 메모리영역을 16K 바이트 크기를 가지는 두개의 메모리 영역으로 나누고 각각의 주소를 addr_B, addr_A라고 한다. 이에 따라 LIST[14]에 addr_B -> addr_A -> NULL이 설정된다. That is, the memory area having a size of 32K bytes of the address of addr_A set in LIST [15] is divided into two memory areas having a size of 16K bytes, and each address is called addr_B and addr_A. Accordingly, addr_B-> addr_A-> NULL is set in LIST [14].

한편, 16K 바이트는 또 반으로 분할할 수 있으므로 반으로 분할하면 두개의 8K 바이트로 나눌 수 있다. On the other hand, 16K bytes can be split in half, so splitting in half divides it into two 8K bytes.

즉, LIST[14]에 설정된 addr_B라는 주소의 16K 바이트 크기를 가지는 메모리영역을 8K 바이트 크기를 가지는 두개의 메모리 영역으로 나누고 각각의 주소를 addr_B, addr_B라고 한다. 이에 따라 LIST[13]에 addr_C -> addr_B -> NULL이 설정된다. That is, a memory area having a size of 16K bytes of an address of addr_B set in LIST [14] is divided into two memory areas having a size of 8K bytes, and each address is called addr_B and addr_B. Accordingly, addr_C-> addr_B-> NULL is set in LIST [13].

한편, 8K 바이트는 또 반으로 분할할 수 있으므로 반으로 분할하면 두개의 4K 바이트로 나눌 수 있다. On the other hand, 8K bytes can be split in half, so splitting in half divides it into two 4K bytes.

즉, LIST[13]에 설정된 addr_C라는 주소의 8K 바이트 크기를 가지는 메모리영역을 4K 바이트 크기를 가지는 두개의 메모리 영역으로 나누고 각각의 주소를 addr_D, addr_C라고 한다. 이에 따라 LIST[12]에 addr_D -> addr_C -> NULL이 설정 된다.That is, a memory area having an 8K byte size of an address of addr_C set in LIST [13] is divided into two memory areas having a 4K byte size, and each address is called addr_D and addr_C. Accordingly, addr_D-> addr_C-> NULL is set in LIST [12].

한편, 4K 바이트는 또 반으로 분할할 수 있으므로 반으로 분할하면 두개의 2K 바이트로 나눌 수 있다. On the other hand, 4K bytes can be split in half, so splitting in half divides them into two 2K bytes.

즉, LIST[12]에 설정된 addr_D라는 주소의 4K 바이트 크기를 가지는 메모리영역을 2K 바이트 크기를 가지는 두개의 메모리 영역으로 나누고 각각의 주소를 addr_E, addr_D라고 한다. 이에 따라 LIST[11]에 addr_E -> addr_D -> NULL이 설정된다. That is, a memory area having a 4K byte size of an address of addr_D set in LIST [12] is divided into two memory areas having a 2K byte size, and each address is called addr_E and addr_D. Accordingly, addr_E-> addr_D-> NULL is set in LIST [11].

이렇게 하면 최종적으로 addr_E의 주소를 가지는 메모리 영역(232)는 2048바이트의 메모리 용량을 가지므로 요청된 메모리의 용량인 2004 바이트에 가장 가장이 근접한 메모리 용량이 되어 addr_E의 주소를 가지는 메모리 영역(232)이 최종적으로 할당된다.In this case, since the memory area 232 having the address of addr_E finally has a memory capacity of 2048 bytes, the memory area 232 having the address of addr_E becomes the memory capacity closest to the 2004 bytes of the requested memory. Is finally allocated.

물론, 최종적으로 버디 메모리 할당절차에 의해 addr_E의 주소를 가지는 메모리 영역(232)이 할당되고 나면 버디 프리 리스트 관리부(124)는 LIST[11]에서 addr_E를 삭제하고 addr_D -> NULL를 설정한다.Of course, after the memory area 232 having the address of addr_E is finally allocated by the buddy memory allocation procedure, the buddy free list manager 124 deletes addr_E from the LIST [11] and sets addr_D-> NULL.

이렇게 함으로써 버디 메모리 할당 절차를 수행하고 나면 최종적으로 완성되는 버디 프리 리스트의 형태는 도 10에 도시된 바와 같이 LIST[15]에 NULL 이 설정되고, LIST[14]에 addr_A -> NULL이 설정되고, LIST[13]에 addr_B -> NULL이 설정되고, LIST[12]에 addr_C -> NULL이 설정되고, LIST[11]에 addr_D -> NULL이 설정된 형태가 된다.By doing this, after performing the buddy memory allocation procedure, the final form of the buddy free list is set to NULL in LIST [15], addr_A-> NULL in LIST [14], as shown in FIG. Addr_B-> NULL is set in LIST [13], addr_C-> NULL is set in LIST [12], and addr_D-> NULL is set in LIST [11].

도 11 및 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 임베디드 시스템의 힙 메모리 할당 방법을 수행하는 동작 흐름도이다.11 and 12 are flowcharts illustrating a method of allocating a heap memory of an embedded system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 11 및 도 12를 참조하면, 임의의 프로그램이 실행됨에 따라 임의의 용량만큼의 힙 메모리 할당이 요청되면 메모리 할당 크기 판단부(121)는 요청된 힙 메모리의 용량에 헤더의 용량인 4바이트를 합하여 그 값을 필요한 메모리의 크기로 인식한다(S1).11 and 12, when an arbitrary amount of heap memory allocation is requested as an arbitrary program is executed, the memory allocation size determining unit 121 adds 4 bytes, which is the capacity of a header, to the requested heap memory. The sum is recognized as the required memory size (S1).

메모리 할당 크기 판단부(121)는 요청된 힙 메모리의 용량에 헤더의 용량인 4바이트를 합하여 이루어진 필요한 메모리의 크기가 미리 설정되어 있는 임계치보다 큰지 여부를 판단한다(S2).The memory allocation size determination unit 121 determines whether the required memory size, which is the sum of the requested heap memory capacity and the 4 bytes of the header capacity, is greater than a preset threshold (S2).

메모리 할당 크기 판단부(121)에 의한 판단 결과, 필요한 메모리의 크기가 임계치보다 큰 경우에는 시퀀셜 메모리 할당을 위해 시퀀셜 메모리 할당부(122)가 구동된다(S3).As a result of the determination by the memory allocation size determination unit 121, when the required memory size is larger than the threshold value, the sequential memory allocation unit 122 is driven for sequential memory allocation (S3).

시퀀셜 메모리 할당부(122)가 구동되면 시퀀셜 메모리 할당부(122)는 요청된 크기의 메모리에 대하여 힙 메모리의 위쪽부터 시퀀셜 검색을 수행하여 메모리 블록의 헤더 정보를 읽어서 미사용중인 메모리 블록을 찾는다(S4).When the sequential memory allocator 122 is driven, the sequential memory allocator 122 performs a sequential search from the top of the heap memory on the memory of the requested size to find the unused memory block by reading the header information of the memory block (S4). ).

이때, 시퀀셜 메모리 할당부(122)는 미사용중인 메모리 블록의 헤더 정보를 읽어서 미사용중인 메모리 블록의 용량이 필요한 메모리의 크기보다 큰지를 판단한다(S5).At this time, the sequential memory allocation unit 122 reads the header information of the unused memory block to determine whether the capacity of the unused memory block is larger than the required memory size (S5).

시퀀셜 메모리 할당부(122)는 판단결과 미사용중인 메모리 블록의 용량이 필요한 메모리의 크기보다 큰 경우에는 필요한 메모리의 크기를 수용할 수 있는 메모리의 블록의 수를 계산한다(S6).The sequential memory allocator 122 calculates the number of blocks of memory that can accommodate the required memory size when the capacity of the unused memory block is larger than the required memory size (S6).

시퀀셜 메모리 할당부(122)는 계산된 블록의 개수로 이루어진 메모리 영역의 헤더의 플래그 필드에 해당 메모리 영역이 할당되었음을 표시하는 더티 플래그를 설정하고, 사이즈 필드에 할당된 메모리의 크기를 설정한다(S7).The sequential memory allocation unit 122 sets a dirty flag indicating that the memory area is allocated to a flag field of the header of the memory area including the calculated number of blocks and sets the size of the memory allocated to the size field (S7). ).

시퀀셜 메모리 할당부(122)는 필요한 메모리를 할당한 후에는 할당된 메모리를 제외한 미사용중인 메모리의 영역을 하나의 미사용중인 메모리 영역으로 관리하여 해당 메모리 영역의 시작 주소에 헤더를 생성하고 생성된 헤더의 플래그 필드와 사이즈 필드의 값을 설정한다(S8).After allocating the necessary memory, the sequential memory allocator 122 manages an unused memory area except the allocated memory as one unused memory area to generate a header at a start address of the corresponding memory area, The values of the flag field and the size field are set (S8).

이때 헤더의 플래그 필드에는 해당 메모리 영역이 미사용중임을 표시하도록 0x00가 설정되고, 사이즈 필드에는 미사용중인 메모리 영역의 크기가 설정된다.In this case, 0x00 is set in the flag field of the header to indicate that the corresponding memory area is not in use, and the size of the unused memory area is set in the size field.

한편, 메모리 할당 크기 판단부(121)에 의한 판단 결과, 필요한 메모리의 크기가 임계치의 이하인 경우에는 시퀀셜 메모리 할당을 위해 버디 메모리 할당부(123)이 구동된다(S9).On the other hand, as a result of the determination by the memory allocation size determination unit 121, if the required memory size is less than the threshold value, the buddy memory allocation unit 123 is driven for sequential memory allocation (S9).

버디 메모리 할당부(123)가 구동되면 버디 메모리 할당부(123)는 요청된 크기의 메모리를 버디 프리 리스트 관리부(124)에 요청한다(S10). When the buddy memory allocator 123 is driven, the buddy memory allocator 123 requests the buddy free list manager 124 for a memory having the requested size (S10).

버디 프리 리스트 관리부(124)는 버디 프리 리스트에서 요청된 메모리의 크기를 갖는 메모리 영역의 주소를 검색하여 버디 프리 리스트에 해당하는 크기의 메모리 영역이 있는지 여부를 판단한다(S11).The buddy free list manager 124 searches the address of the memory area having the requested memory size in the buddy free list and determines whether there is a memory area having a size corresponding to the buddy free list (S11).

판단 결과 버디 프리 리스트에 해당하는 크기의 메모리 영역이 있는 경우, 버디 프리 리스트 관리부(124)는 해당 메모리 영역의 주소를 버디 메모리 할당부(123)에 전송하여 해당 메모리를 할당하고 버디 프리 리스트에서 해당 메모리의 주 소를 삭제하여 버디 프리 리스트를 업데이트한다(S12).As a result of the determination, when there is a memory area having a size corresponding to the buddy free list, the buddy free list manager 124 transmits the address of the corresponding memory area to the buddy memory allocator 123 to allocate the corresponding memory and the corresponding buddy free list in the buddy free list. The buddy free list is updated by deleting the address of the memory (S12).

한편, 판단 결과 버디 프리 리스트에 해당하는 크기의 메모리 영역이 존재하지 않는 경우, 버디 프리 리스트 관리부(124)는 요청된 메모리의 용량을 저장하기 위한 버디 메모리를 확보하기 위해 버디 프리 리스트에서 리스트화된 메모리 영역중에서 임의의 메모리 영역에 대하여 반으로 분할하여 요청된 메모리의 용량을 저장할 수 있는 메모리 영역을 확보한다(S13).On the other hand, if there is no memory area of the size corresponding to the buddy free list, the buddy free list manager 124 is listed in the buddy free list to secure a buddy memory for storing the requested memory capacity. The memory area in which the requested memory capacity can be stored is divided by dividing the memory area into half of the memory area (S13).

이에 따라, 버디 프리 리스트 관리부(124)는 버디 프리 리스트에서 요청된 메모리의 용량을 저장할 수 있는 메모리 영역이 확보되면 해당 메모리의 주소를 버디 메모리 할당부(123)에 전송하여 해당 메모리를 할당하고 해당 메모리 영역의 주소를 버디 프리 리스트에서 삭제하고 버디 프리 리스트를 업데이트한다.Accordingly, when the memory area capable of storing the capacity of the memory requested in the buddy free list is secured, the buddy free list manager 124 transmits the address of the corresponding memory to the buddy memory allocator 123 to allocate the corresponding memory. Delete the address of the memory area from the buddy free list and update the buddy free list.

본 발명은 바람직한 실시예 및 많은 구체적인 변형 실시예를 참조하여 설명되었다. 그렇지만, 구체적으로 설명된 것과는 다른 많은 기타 실시예들이 또한 본 발명의 사상 및 범위 내에 들어간다는 것을 관련 분야의 당업자들은 이해할 것이다.The present invention has been described with reference to preferred embodiments and many specific variations. However, those skilled in the art will understand that many other embodiments other than those specifically described also fall within the spirit and scope of the invention.

본 발명에 의하면, 힙 메모리를 블록단위로 관리하고, 메모리 요청의 크기를 구분하는 임계치(threshold value)를 정해서 소용량인지 대용량인지를 구분해서 대용량인 경우에는 시퀀셜 메모리 할당 절차를 통해 메모리를 할당하고, 소용량인 경우에는 버디 메모리 할당 절차를 통해 메모리를 할당해준다.According to the present invention, the heap memory is managed in units of blocks, and a threshold value for classifying a size of a memory request is determined to classify whether the memory is small or large and allocates memory through a sequential memory allocation procedure. In case of small capacity, memory is allocated through buddy memory allocation procedure.

이에 따라, 소용량의 메모리 할당이 요청되는 경우 버디 프리 리스트(buddy free list)를 이용해서 프리한 메모리 공간을 신속하게 할당할 수 있음으로 실시간 메모리 할당에 효율적이다.Accordingly, when a small memory allocation is requested, the free memory space can be quickly allocated using a buddy free list, which is efficient for real-time memory allocation.

또한, 본 발명에 의하면, 대용량의 메모리 할당이 요청되는 경우에는 힙 메모리의 위쪽부터 메모리를 할당하고, 소용량의 메모리 할당이 요청되는 경우에는 힙 메모리의 아래쪽부터 메모리를 할당해준다.According to the present invention, when a large memory allocation is requested, the memory is allocated from the top of the heap memory, and when a small memory allocation is requested, the memory is allocated from the bottom of the heap memory.

이에 따라, 소용량의 메모리들이 힙 메모리에 산재적으로 할당되는 것을 방지할 수 있음으로 대용량의 메모리 할당시 산재적으로 미리 할당되어 있는 소용량의 메모리들에 의해 발생할 수 있는 외부 플래그먼트를 효과적으로 줄일 수 있다.Accordingly, it is possible to prevent small amounts of memory from being sporadically allocated to the heap memory, thereby effectively reducing external fragmentation that may be caused by the small amounts of memory that are sporadically preallocated when a large amount of memory is allocated. .

Claims

A memory including an area allocated as a heap memory and storing a buddy free list for performing a buddy memory allocation procedure for the heap memory;

When there is a memory allocation request for the heap memory, if the required memory size is larger than the threshold, the memory allocation is performed through the sequential memory allocation procedure, and if the required memory size is less than or equal to the threshold, the buddy memory And a control unit that performs memory allocation to the heap memory through an allocation procedure.

The method according to claim 1, wherein the control unit,

From one side of the heap memory through the sequential memory allocation procedure to perform a memory allocation for the heap memory,

Embedded system for performing a memory allocation for the heap memory through the buddy memory allocation procedure from the other side of the heap memory.

The method according to claim 1, wherein the control unit,

The sequential memory allocation procedure and the buddy memory allocation procedure are performed by dividing the heap memory into block units.

The threshold is determined by the size of the block.

The method according to claim 1, wherein the control unit,

A memory allocation size determination unit determining whether a size of a required memory is larger than a threshold value when a memory allocation request is made for the heap memory;

A sequential memory allocator configured to perform memory allocation to the heap memory through a sequential memory allocating procedure when the required memory size is greater than a threshold as a result of the determination of the memory allocation size determiner;

A buddy memory allocator configured to perform memory allocation to the heap memory through the buddy memory allocation procedure according to a buddy free list stored in the memory when the required memory size is determined to be less than or equal to a threshold;

Embedded system including a buddy free list manager for managing a buddy free list stored in the memory.

If there is a memory allocation request for heap memory, determining whether the amount of memory required is greater than a threshold;

As a result of the determination, when the size of the required memory is larger than a threshold, performing memory allocation to the heap memory through a sequential memory allocation procedure;

And performing a memory allocation to the heap memory through a buddy memory allocation procedure according to a buddy free list when the required memory size is less than or equal to a threshold.

The method of claim 5, wherein the heap memory,

And allocating memory from one side of the heap memory through the sequential memory allocation procedure, and allocating memory from the other side of the heap memory through the buddy memory allocation procedure.