STM32汇编实现内存管理：冒泡排序、插入排序与折半查找

"STM32汇编语言实现存储管理实验，涉及冒泡排序、直接插入排序、折半查找，以及UCOSIII操作系统中的内存管理和内存池概念。实验在STM32的内部RAM和外部SRAM中创建内存池，并通过按键进行内存申请与释放。" 在嵌入式系统开发中，内存管理是至关重要的一个环节，尤其是在资源有限的微控制器如STM32上。本实验以8086汇编语言实现了几种基本的数据排序算法——冒泡排序、直接插入排序，并探讨了如何在UCOSIII操作系统环境下进行存储管理。实验中，内部RAM和外部SRAM被划分为内存池，用于动态内存分配。 首先，实验定义了两个内存区——INTERNAL_MEM和EXTERNAL_MEM，分别对应STM32的内部RAM和外部SRAM。内存区的定义采用OS_MEM结构体，例如： ```c OS_MEM INTERNAL_MEM; // 定义内部RAM内存区 OS_MEM EXTERNAL_MEM; // 定义外部SRAM内存区 ``` 接着，定义了内存池的大小和每个存储块的尺寸，确保它们是4字节的倍数，以兼容32位指针： ```c #define INTERNAL_MEM_NUM 5 // 内存区中存储块的数量 #define INTERNAL_MEMBLOCK_SIZE 100 // 每个内部内存块的大小 #define EXTRENNAL_MEM_NUM 5 // 外部内存区中存储块的数量 #define EXTERNAL_MEMBLOCK_SIZE 100 // 每个外部内存块的大小 ``` 然后，为每个内存区分配实际的物理内存，例如内部RAM的内存池： ```c __align(4) CPU_INT08U Internal_RamMemp[INTERNAL_MEM_NUM][INTERNAL_MEMBLOCK_SIZE]; ``` 在UCOSIII中，内存管理是通过内存池（Memory Pool）来实现的，它允许程序动态地申请和释放内存。内存池由一组相同大小的内存块组成，内存块在使用后可以被归还给内存池以便再次分配。在实验中，通过按键操作，用户可以申请或释放内存，例如： - 按下KEY_UP键，从INTERNAL_MEM中申请内存。 - 按下KEY1键，将内存释放回INTERNAL_MEM。 - 按下KEY2键，从EXTERNAL_MEM中申请内存。 - 按下KEY0键，将内存释放回EXTERNAL_MEM。 冒泡排序和直接插入排序是两种基础的排序算法，冒泡排序通过不断地交换相邻的逆序元素逐渐达到有序，而直接插入排序则是将新元素与已排序部分的元素依次比较，找到合适的位置插入。这两种算法在汇编语言中实现时，需要考虑数据访问的效率和内存操作的细节。 折半查找（Binary Search）则是在有序数组中查找特定元素的高效算法，它通过每次比较中间元素来缩小搜索范围，平均时间复杂度为O(log n)。 实验结合了嵌入式系统的内存管理、基本数据操作算法以及用户交互，为学习者提供了理解UCOSIII操作系统内存管理机制以及汇编语言实现算法的实践经验。通过这样的实验，开发者可以更好地掌握资源有限环境下的高效内存管理技巧，以及在实时操作系统中编写低级程序的方法。