基于STM32原子戰(zhàn)艦板內(nèi)存管理源碼
加入技術(shù)交流群
*/
//復(fù)制內(nèi)存，作用是將源地址的內(nèi)容復(fù)制到目標(biāo)地址
//*des:目的地址
//*src:源地址
//n:需要復(fù)制的內(nèi)存長度(字節(jié)為單位)
void mymemcpy(void *des,void *src,u32 n)
{ //“void *des”無類型指針，不能指向具體的數(shù)據(jù)，“void *des”無類型指針指向內(nèi)存中的數(shù)據(jù)類型由用戶自己確定
u8 *xdes=des;//目標(biāo)地址，“*xdes”轉(zhuǎn)換成u8類型，也可以理解為把目的地地址des存儲到xdes指針中
u8 *xsrc=src;
while(n--)*xdes++=*xsrc++;
}
//設(shè)置內(nèi)存
//*s:內(nèi)存首地址
//c :要設(shè)置的值
//count:需要設(shè)置的內(nèi)存大小(字節(jié)為單位)
void mymemset(void *s,u8 c,u32 count)
{
u8 *xs = s;
while(count--)*xs++=c;
} //以*s為內(nèi)存首地址的count個字節(jié)中，填充c，即把c寫入到*s為首地址的內(nèi)存中，個數(shù)多少由count值決定
//內(nèi)存管理初始化
//memx:所屬內(nèi)存塊，要么SRAMEX==1（外部內(nèi)存）；要么SRAMIN（內(nèi)部內(nèi)存）==0
/*
const u32 memtblsize[2]={MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE,MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE};//內(nèi)存管理表大小
const u32 memblksize[2]={MEM1_BLOCK_SIZE,MEM2_BLOCK_SIZE}; //內(nèi)存分塊大小
const u32 memsize[2]={MEM1_MAX_SIZE,MEM2_MAX_SIZE}; //內(nèi)存總大小
*/
void mem_init(u8 memx) //如“mem_init(SRAMIN);”表示內(nèi)部內(nèi)存塊
{ //memmap，是16位的，mymemset，設(shè)置是針對8位的，那么1個16位的數(shù)據(jù)是不是2個8位組成的??？！
mymemset(mallco_dev.memmap[memx], 0,memtblsize[memx]*2);//內(nèi)存狀態(tài)表數(shù)據(jù)清零
//把u8類型的數(shù)據(jù)“0”填充到u16類型指針元素memmap[0]中（根據(jù)結(jié)構(gòu)體定義“u16 *memmap[2]; ”），memmap[0]=mem1mapbase==1250，
//也就是說“mallco_dev.memmap[memx]”在這里表示1250個內(nèi)部內(nèi)存塊用以存儲u16類型指針，
//“memtblsize[memx]”是什么呢？memtblsize[memx]即memtblsize[0]==1250個內(nèi)部內(nèi)存管理表,
//而mallco_dev.memmap[memx]是16位的，為了將其全部清零，所以乘以2.
mymemset(mallco_dev.membase[memx], 0,memsize[memx]); //內(nèi)存池所有數(shù)據(jù)清零
//memsize[0]==40K字節(jié)空間， mallco_dev.membase[memx]==40K字節(jié)空間，
mallco_dev.memrdy[memx]=1; //內(nèi)存管理初始化OK
}
/*
*/
//獲取內(nèi)存使用率
//memx:所屬內(nèi)存塊，要么SRAMEX==1（外部內(nèi)存）；要么SRAMIN（內(nèi)部內(nèi)存）==0
//返回值:使用率(0~100)
u8 mem_perused(u8 memx)
{
u32 used=0;
u32 i;
for(i=0;i {
if(mallco_dev.memmap[memx][i])used++;
} //mallco_dev.memmap[memx][i]是二維數(shù)組。當(dāng)內(nèi)存塊初始化后該值為0，
return (used*100)/(memtblsize[memx]); //used*100，乘以100是將小數(shù)變成整數(shù)
}
//內(nèi)存分配(內(nèi)部調(diào)用)
//memx:所屬內(nèi)存塊
//size:要分配的內(nèi)存大小(字節(jié)數(shù))
//返回值:0XFFFFFFFF,代表錯誤;其他,內(nèi)存偏移地址
//向memx存儲器申請size個字節(jié)的連續(xù)存儲空間，并將size個字節(jié)中首個字節(jié)的地址偏移值標(biāo)注出來，注意是地址偏移值而不是地址。
u32 mem_malloc(u8 memx,u32 size)
{
signed long offset=0;
u16 nmemb; //需要的內(nèi)存塊數(shù)
u16 cmemb=0;//連續(xù)空內(nèi)存塊數(shù)
u32 i;
if(!mallco_dev.memrdy[memx])mallco_dev.init(memx);//未初始化,先執(zhí)行初始化
/*
“mallco_dev.init(memx);”是什么意思？mallco_dev.init(memx)是結(jié)構(gòu)體變量mallco_dev的一個成員，本句中就是對結(jié)構(gòu)體成員的引用，即執(zhí)行
mem_init(u8 memx)函數(shù)的意思；如何引用結(jié)構(gòu)體中指向函數(shù)的指針變量成員？既然是指向函數(shù)的指針變量且有賦值，在引用時按照格式：
結(jié)構(gòu)體變量名.指向函數(shù)的指針變量名（形參）；
*/
if(size==0)return 0XFFFFFFFF;//不需要分配 memblksize[memx]==32
nmemb=size/memblksize[memx]; //獲取需要分配的連續(xù)內(nèi)存塊數(shù)
/*
c語言規(guī)定：除法的運算結(jié)果與運算對象的數(shù)據(jù)類型有關(guān)，兩個數(shù)都是int則商（即結(jié)果）是int，若商（即結(jié)果）有小數(shù)則省略掉小數(shù)點部分。本例中
size和memblksize[memx]都是int，所以結(jié)果只能是int。假設(shè)size<32,則nmemb==0；
c語言規(guī)定取余運算的運算對象必須是int。當(dāng)小數(shù)對大數(shù)取余時余（即結(jié)果）是小數(shù)本身；例如，在“if(size%memblksize[memx])nmemb++；”中 ，
假設(shè)size<32，則size%memblksize[memx]的結(jié)果是size值本身，所以執(zhí)行“nmemb++;”運算，這時運算結(jié)果是nmemb==1；如果size是32的整數(shù)倍則不執(zhí)行
“nmemb++;”運算；
memtblsize[0]==1250，memtblsize[1]==6250，
mallco_dev.memmap[memx][offset]是什么意思？
*/
if(size%memblksize[memx])nmemb++;
for(offset=memtblsize[memx]-1;offset>=0;offset--)//搜索整個內(nèi)存控制區(qū)
{
if(!mallco_dev.memmap[memx][offset])cmemb++;//連續(xù)空內(nèi)存塊數(shù)增加，offset從1249->0變化
/*
如，{ memmap[0][149],memmap[0][148],...memmap[0][1],memmap[0][0]};實際上可以把“mallco_dev.memmap[memx][offset]”視為具有1250個變量的
一維數(shù)組，每個元素對應(yīng)的實際意義是對應(yīng)的一個內(nèi)存塊，順序是offset從1249（高）->0（低）變化；如果哪個變量等于0（即空閑）就執(zhí)行
“cmemb++;”操作，這樣就可以計算出連續(xù)空閑內(nèi)存塊數(shù)cmemb；切記！目的是要獲取連續(xù)的空閑的內(nèi)存塊數(shù)！這樣就必須結(jié)合下一句
“else cmemb=0;”來分析；如果沒有出現(xiàn)連續(xù)的空閑內(nèi)存塊（即數(shù)組順序相連的變量值沒有出現(xiàn)類似“0，0，0，0，0”這樣的情況），程序會執(zhí)行下一語
句“else cmemb=0;”即把上面的“cmemb”統(tǒng)計值清零，這樣程序就會在for循環(huán)里面繼續(xù)尋找符合“if(cmemb==nmemb)”條件的狀態(tài)出現(xiàn)，
如果for循環(huán)執(zhí)行完了還沒有出現(xiàn)符合“if(cmemb==nmemb)”條件的狀態(tài)，則返回0XFFFFFFFF結(jié)束本函數(shù)表示沒有找到符合條件的內(nèi)存塊。假
設(shè)：size=65，那么nmemb就是3即需要獲取連續(xù)3個內(nèi)存塊來存放65個字節(jié)，再假設(shè)數(shù)組順序相連的變量值出現(xiàn)了類似“0，0，0，0，0”這樣的情況（即有
連續(xù)4個空閑的內(nèi)存塊），這時就出現(xiàn)了符合“if(cmemb==nmemb)”條件的狀態(tài)，即當(dāng)cmemb計數(shù)計到3的時候（即出現(xiàn)了連續(xù)相連的3個內(nèi)存塊）就
符合“cmemb==nmemb”了，程序就自然進入“if(cmemb==nmemb)”語句。
offset*memblksize[memx]代表什么呢？offset的取值范圍是0-1249，memblksize[memx]代表每個內(nèi)存塊的字節(jié)數(shù)即32，offset*memblksize[memx]就
是返回偏移地址值；也就是把連續(xù)空閑的內(nèi)存塊對應(yīng)的地址的首地址值標(biāo)注出來。
*/
else cmemb=0; //連續(xù)內(nèi)存塊清零
if(cmemb==nmemb) //找到了連續(xù)nmemb個空內(nèi)存塊
{
for(i=0;i {
mallco_dev.memmap[memx][offset+i]=nmemb;
}
return (offset*memblksize[memx]);//返回偏移地址
}
}
return 0XFFFFFFFF;//未找到符合分配條件的內(nèi)存塊
}
//釋放內(nèi)存(內(nèi)部調(diào)用)
//memx:所屬內(nèi)存塊
//offset:內(nèi)存地址偏移
//返回值:0,釋放成功;1,釋放失敗;
u8 mem_free(u8 memx,u32 offset)
{
int i;
if(!mallco_dev.memrdy[memx])//未初始化,先執(zhí)行初始化
{
mallco_dev.init(memx); //本句等價于“mem_init(memx);”
return 1;//未初始化
}
if(offset {
int index=offset/memblksize[memx]; //偏移所在內(nèi)存塊號碼 memblksize[memx]==32，
int nmemb=mallco_dev.memmap[memx][index]; //內(nèi)存塊數(shù)量
for(i=0;i {
mallco_dev.memmap[memx][index+i]=0;
}
return 0;
}else return 2;//偏移超區(qū)了.
}
//釋放內(nèi)存(外部調(diào)用)
//memx:所屬內(nèi)存塊
//ptr:內(nèi)存首地址
void myfree(u8 memx,void *ptr)
{
u32 offset;
if(ptr==NULL)return;//地址為0.
offset=(u32)ptr-(u32)mallco_dev.membase[memx];
mem_free(memx,offset);//釋放內(nèi)存
}
//分配內(nèi)存(外部調(diào)用)
//memx:所屬內(nèi)存塊
//size:內(nèi)存大小(字節(jié))
//返回值:分配到的內(nèi)存首地址.
//在memx存儲器中，找出size個字節(jié)的連續(xù)空閑的內(nèi)存空間，并將連續(xù)空閑的內(nèi)存空間指針值標(biāo)注出來；返回值就是這個指針值
/*
mallco_dev.membase[memx]即mallco_dev.membase[0]代表MCU內(nèi)部存儲器的40K字節(jié)中的第一個字節(jié)變量的地址，是u8類型指針變量，也就是說一個字節(jié)占用一個地址；換句話說，把內(nèi)部存儲器的40K字節(jié)的地址定義為一個“u8 mem1base[MEM1_MAX_SIZE]”數(shù)組，指針類型數(shù)組“u8 *membase[2];”的賦值是{mem1base,mem2base},而“mem1base,mem2base”分別是內(nèi)部內(nèi)存池和外部內(nèi)存池的數(shù)組名，各自首元素的地址亦是個指針常量；因為事先已經(jīng)定義
“u8 mem1base[MEM1_MAX_SIZE]”即“u8 mem1base[40K];”。如何理解“(void*)((u32)mallco_dev.membase[memx]+offset); ”呢？
1），已經(jīng)說過mallco_dev.membase[memx]是首個變量的地址即40k字節(jié)中首個字節(jié)的地址值；
2），“offset”是：向memx存儲器申請size個字節(jié)的連續(xù)空閑存儲空間，這個找到的連續(xù)空閑空間當(dāng)中首個字節(jié)的地址偏移值就是offset，offset==32（將32個字節(jié)空間組成一個內(nèi)存塊）*內(nèi)存塊號（如，假設(shè)向內(nèi)部存儲器申請64個字節(jié)的連續(xù)空閑存儲空間，通過“mem_malloc(memx,size); ”函數(shù)得到在第五個存儲塊開始有連續(xù)2個存儲快空閑可供使用（假設(shè)是5號和4號存儲快），因為每個存儲快有32個字節(jié)即有32個地址編號，4*32==128（這里的4是指第四塊），5*32==160（這里的5是指第五塊），那么這個160就是40K個字節(jié)編號當(dāng)中的地址偏移值offset，即128-192號就是第四塊和第五塊內(nèi)存塊所對應(yīng)的指針編號）；注意offset是地址偏移值而不是地址；為什么要引入地址偏移值這個概念呢？假設(shè)第一個字節(jié)的地址值是0x0000 6800，那么就知道（0x0000 6800+160）的值就是第五塊內(nèi)存的指針。
3），“(u32)mallco_dev.membase[memx]”代表指針類型數(shù)組，意義是內(nèi)部存儲器40K字節(jié)中的第一個字節(jié)變量的地址，原來存放的是u8類型數(shù)據(jù)的地址，現(xiàn)在強制類型轉(zhuǎn)換擴展為u32類型；
4），(void*)((u32)mallco_dev.membase[memx]+offset); 轉(zhuǎn)換為無類型指針，指針值是32位，由此可知，“void *mymalloc(u8 memx,u32 size)”函數(shù)的返回值就是一個指針，即形參size所指向的由高向低的首個指針值；“void *mymalloc(u8 memx,u32 size)”是個指針類型函數(shù)，只能賦給指針。
*/
void *mymalloc(u8 memx,u32 size) //p=mymalloc(sramx,2048)
{
u32 offset;
offset=mem_malloc(memx,size);
if(offset==0XFFFFFFFF)return NULL;
else return (void*)((u32)mallco_dev.membase[memx]+offset);
}
//重新分配內(nèi)存(外部調(diào)用)
//memx:所屬內(nèi)存塊
//*ptr:舊內(nèi)存首地址
//size:要分配的內(nèi)存大小(字節(jié))
//返回值:新分配到的內(nèi)存首地址.
void *myrealloc(u8 memx,void *ptr,u32 size)
{
u32 offset;
offset=mem_malloc(memx,size);
if(offset==0XFFFFFFFF)return NULL;
else
{
mymemcpy((void*)((u32)mallco_dev.membase[memx]+offset),ptr,size); //拷貝舊內(nèi)存內(nèi)容到新內(nèi)存
// 把size個字節(jié)指針ptr復(fù)制到“（(u32)mallco_dev.membase[memx]+offset)”,
myfree(memx,ptr); //釋放舊內(nèi)存，因為在mem_malloc(memx,size)中已經(jīng)將連續(xù)空閑內(nèi)存塊標(biāo)注為1（已被占用），清除掉原來的標(biāo)記
return (void*)((u32)mallco_dev.membase[memx]+offset); //返回新內(nèi)存首地址，無類型指針
}
}
頭文件：
#ifndef __MALLOC_H
#define __MALLOC_H
typedef unsigned long u32;
typedef unsigned short u16;
typedef unsigned char u8;
#ifndef NULL
#define NULL 0
#endif
#define SRAMIN 0 //內(nèi)部內(nèi)存池
#define SRAMEX 1 //外部內(nèi)存池
//mem1內(nèi)存參數(shù)設(shè)定.mem1完全處于內(nèi)部SRAM里面
#define MEM1_BLOCK_SIZE 32 //內(nèi)存塊大小為32字節(jié)
#define MEM1_MAX_SIZE 40*1024 //最大管理內(nèi)存 40K
#define MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE MEM1_MAX_SIZE/MEM1_BLOCK_SIZE //內(nèi)存表大小
//mem2內(nèi)存參數(shù)設(shè)定.mem2的內(nèi)存池處于外部SRAM里面,其他的處于內(nèi)部SRAM里面
#define MEM2_BLOCK_SIZE 32 //內(nèi)存塊大小為32字節(jié)
#define MEM2_MAX_SIZE 200*1024 //最大管理內(nèi)存200K
#define MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE MEM2_MAX_SIZE/MEM2_BLOCK_SIZE //內(nèi)存表大小
關(guān)鍵詞：
STM32原子戰(zhàn)艦板內(nèi)存管
評論