无线传感器网络节点内存管理方法

摘要

无线传感器网络节点内存管理方法，(1)将物理内存空间划分为边界固定的I/O映射区、应用区和系统区；(2)将传感器网络应用程序进行编译，生成二进制执行代码；(3)为每个任务提供逻辑地址空间；(4)对步骤(2)中生成的二进制执行代码进行分析和翻译；(5)内核服务在运行时被调用，并对每个任务的内存操作指令进行合法性判断，若指令不合法，直接中止任务；否则，进行地址转换；(6)内核服务在各个任务对栈进行操作时，监视任务的栈增长情况，当栈的大小高于预设的警戒线时，暂时挂起该任务，进行物理内存重分配，当某个任务的栈持续增长，已经不存在其他具有空闲内存的任务可供调整时，中止该任务，收回其物理内存，重新分配给其他任务使用。

主权项

无线传感器网络节点内存管理方法，其特征在于包括下列步骤：(1)将物理内存空间划分为边界固定的I/O映射区、应用区和系统区；I/O映射区由所有任务共享访问，应用区被分为N段，每段分配给一个任务，每个任务的访问权限仅限于所分配的段，系统区仅由系统内核使用，所有任务都不能访问；(2)将传感器网络应用程序进行编译，生成二进制执行代码；(3)为每个任务提供大小与整个物理内存相同的逻辑地址空间；(4)对步骤(2)中生成的二进制执行代码进行分析和翻译；识别每个任务二进制执行代码中所有的内存操作指令，并将其修改为对相应的内核服务的调用；(5)内核服务在运行时被调用，并对每个任务的内存操作指令进行合法性判断，若识别的内存操作指令不合法，直接中止任务；否则，根据内存操作指令的访存地址落入I/O映射区、堆或者栈的不同情况，采用不同的地址转换方法，具体如下：(5.1)内存操作指令对I/O映射区进行随机访问，除非所访问的是栈指针，需要按方法(5.4)处理之外，其他都不进行地址转换；(5.2)内存操作指令对堆进行随机访问，把访问地址作为逻辑地址，计算在当前任务的逻辑空间中的偏移，并加上当前段在物理内存中的起始地址，形成堆访问的实际物理地址；(5.3)内存操作指令对栈进行随机访问，把访问地址作为逻辑地址，计算在当前任务的逻辑空间中的偏移，并加上当前段在物理内存中的结束地址，形成栈访问的实际物理地址；(5.4)内存操作指令设置栈指针位置，按照(5.3)所述的方法进行地址转换；内存操作指令为获取栈指针位置，则将物理地址反向转换为逻辑地址；(5.5)内存操作指令对栈进行后进先出LIFO的访问，不进行地址转换；(6)内核服务在各个任务对栈进行操作时，监视任务的栈增长情况，当栈的大小高于预设的警戒线时，暂时挂起该任务，进行物理内存重分配，当某个任务的栈持续增长，已经不存在其他具有空闲内存的任务可供调整时，中止该任务，收回其物理内存，重新分配给其他任务使用。