/* * @Author: * @Date: 2023-04-11 08:50:25 * @LastEditors: xxx * @LastEditTime: 2023-06-15 10:23:12 * @Description: * email: * Copyright (c) 2023 by xxx, All Rights Reserved. */ #include "../inc/data_type_def.h" #include "../inc/malloc.h" /***************************************************************************** * 科普C语言 * ****************************************************************************** *__align 作用 ：对齐跟数据在内存中的位置有关，也就是内存字节对齐。有点 * 难理解，需要通过以下举例来理解 *__attribute__作用：可以设置函数属性、变量属性和类型属性。在这里我们用来绝 * 对定位地址，即专门指点内存地址 * *实例一： * __align(32) uint8_t mem2base[MEM2_MAX_SIZE] __attribute__((at(0X68000000))); * 意思：定义一个数组，数组大小为MEM2_MAX_SIZE，数组所占的空间能被32整除，其数组 * 的起始内存地址为0X68000000。 * 如果MEM2_MAX_SIZE为2，则数组内存空间大小为32字节；如果MEM2_MAX_SIZE为33，则数 * 组内存空间大小为64字节。 * *实例二： struct A{ char a; unsigned int b; unsigned char c; char d; }; 另一个结构体是: structB{ char a; unsigned int b; unsigned char c; char d; }__attribute__((align(8))); sizeof(A) = 12(内存空间大小12个字节) sizeof(B) = 8(内存空间大小8个字节) ********************************************************************************/ // 内存池(32字节对齐) // 可控制的内存大小 __attribute__((aligned(32))) uint8_t mem1base[MEM1_MAX_SIZE]; // 内部SRAM内存池 __attribute__((aligned(32))) uint8_t mem2base[MEM2_MAX_SIZE] __attribute__((section(".sram2"))); // __attribute__((aligned(32))) uint8_t mem2base[MEM2_MAX_SIZE] __attribute__((at(0X68000000))); // 外部SRAM内存池 // 内存管理表 // 可控制的内存控制块个数(每个内存块大小为32字节) uint16_t mem1mapbase[MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE]; // 内部SRAM内存池MAP uint16_t mem2mapbase[MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE]; // uint16_t mem2mapbase[MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE] __attribute__((at(0X68000000 + MEM2_MAX_SIZE))); // 外部SRAM内存池MAP // 内存管理参数 // const 定义的变量的值是不允许改变的 // 因为有内部SRAM和外部SRAM，所以用数组 const uint32_t memtblsize[SRAMBANK] = {MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE, MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE}; // 内存表大小(即控制多少内存块) const uint32_t memblksize[SRAMBANK] = {MEM1_BLOCK_SIZE, MEM2_BLOCK_SIZE}; // 内存分块大小(一块内存块占多少字节内存空间) const uint32_t memsize[SRAMBANK] = {MEM1_MAX_SIZE, MEM2_MAX_SIZE}; // 内存池大小(即可以分配的内存空间大小) // 内存管理控制器 struct _m_mallco_dev mallco_dev = { my_mem_init, // 内存初始化 my_mem_perused, // 内存使用率 mem1base, mem2base, // 内存池 mem1mapbase, mem2mapbase, // 内存管理状态表 0, 0, // 内存管理未就绪 }; /******************************************* *函数功能 ：复制内存里面的数据(从一个内存空间里拷贝数据到另一内存空间里) *函数名 ：mymemcpy *函数参数 ：void *des void *src uint32_t n *函数返回值：void *描述 ： * *des ：目标地址 * *src ：源地址 * n ：要复制的长度(字节为单位) *********************************************/ void mymemcpy(void *des, void *src, uint32_t n) { // 一般我们不会对要操作的参数指针进行操作 // 而是通过一个变量指针作为中介，这样是为了出于安全保证 uint8_t *xdes = des; uint8_t *xsrc = src; // 变量在++之前，则先用，后++ // 变量在++之后，先++，后使用 while (n--) *xdes++ = *xsrc++; } /***************************************************** *函数功能 ：设置内存(设置内存空间的值，一般用来对空间清0) *函数名 ：mymemset *函数参数 ：void *s uint8_t c uint32_t count *函数返回值：void *描述 ： * *s ：内存首地址 * c ：要设置的值 * count ：需要设置的内存大小(字节为单位) ******************************************************/ void mymemset(void *s, uint8_t c, uint32_t count) { // 一般我们不会对要操作的参数指针进行操作 // 而是通过一个变量指针作为中介，这样是为了出于安全保证 uint8_t *xs = s; // 变量在++之前，则先用，后++ // 变量在++之后，先++，后使用 while (count--) *xs++ = c; } /***************************************************************** *函数功能 ：内存管理初始化 *函数名 ：my_mem_init *函数参数 ：uint8_t memx *函数返回值：void *描述 ： * memx:所属内存块，即是内部SRAM还是外部SRAM的内存块 * * 其实所谓的初始化就是把内存池和内存表(他们的本质就是数组)清0 ******************************************************************/ void my_mem_init(uint8_t memx) { mymemset(mallco_dev.memmap[memx], 0, memtblsize[memx] * 2); // 内存状态表数据清零 mymemset(mallco_dev.membase[memx], 0, memsize[memx]); // 内存池所有数据清零 mallco_dev.memrdy[memx] = 1; // 内存管理初始化OK，即内存池和内存表都清0了 } /***************************************************************** *函数功能 ：获取内存使用率 *函数名 ：my_mem_perused *函数参数 ：uint8_t memx *函数返回值：void *描述 ： * memx:所属内存块，即是内部SRAM还是外部SRAM的内存块 * * 是否占用是通过判断mem1mapbase或mem2mapbase的数组成员是否非0，如果 * 非0则被占用，之中数组成员值有一定意义，代表占了多少块，如值为10，则表示 * 该申请了连续10个内存块 ******************************************************************/ uint8_t my_mem_perused(uint8_t memx) { uint32_t used = 0; uint32_t i; // memtblsize：内存表大小(一共内存块数) // 遍历内存表数组 for (i = 0; i < memtblsize[memx]; i++) { // mallco_dev.memmap[memx]：内存表数组 // 取出每个成员判断是否非0 // 非0则是用了 if (mallco_dev.memmap[memx][i]) used++; } // 使用数量/数量总数*100 = 使用率 return (used * 100) / (memtblsize[memx]); } /***************************************************************** *函数功能 ：内存分配(内部调用)------确定在内存池的偏移量 *函数名 ：my_mem_malloc *函数参数 ：uint8_t memx,uint32_t size *函数返回值：uint32_t *描述 ： * memx:所属内存块，即是内部SRAM还是外部SRAM的内存块 * size:要分配的内存大小(字节) * 返回值:0XFFFFFFFF,代表错误;其他,内存偏移地址 * * 注意：内存表的遍历是从后往前的 ******************************************************************/ uint32_t my_mem_malloc(uint8_t memx, uint32_t size) { signed long offset = 0; // 偏移量变量 uint32_t nmemb; // 需要的内存块数 uint32_t cmemb = 0; // 连续空内存块数，保证我们申请的内存块是连续的 uint32_t i; // 判断是否已执行了初始化 if (!mallco_dev.memrdy[memx]) mallco_dev.init(memx); // 未初始化,先执行初始化 if (size == 0) return 0XFFFFFFFF; // 不需要分配 // 内存块数 = 申请空间大小(字节单位) / t一个内存块大小(字节单位) nmemb = size / memblksize[memx]; // 获取需要分配的连续内存块数 // 申请空间大小(字节单位) / t一个内存块大小(字节单位) ！= 0 // 如果非0则要多申请一块内存块 if (size % memblksize[memx]) nmemb++; // 内存表的遍历是从后往前的 for (offset = memtblsize[memx] - 1; offset >= 0; offset--) // 搜索整个内存控制区 { // 判断该内存块是否被占用了 if (!mallco_dev.memmap[memx][offset]) cmemb++; // 连续空内存块数增加 // 保证内存块的连续性 else cmemb = 0; // 连续内存块清零 // 确定好所有内存块位置后 if (cmemb == nmemb) // 找到了连续nmemb个空内存块 { for (i = 0; i < nmemb; i++) // 标注内存块非空 { // 开始往内存块在内存表数组的位置标记该内存块被占用 mallco_dev.memmap[memx][offset + i] = nmemb; } // 确定申请空间在内存池数组位置 在内存表数组位置*一个内存块大小(32字节) return (offset * memblksize[memx]); // 返回偏移地址 } } return 0XFFFFFFFF; // 未找到符合分配条件的内存块 } /***************************************************************** *函数功能 ：释放内存(内部调用)------内存池偏移量清除申请空间在内存表的占用标志 *函数名 ：my_mem_free *函数参数 ：uint8_t memx,uint32_t offset *函数返回值：uint32_t *描述 ： * memx:所属内存块，即是内部SRAM还是外部SRAM的内存块 * size:内存地址偏移(字节)--------也就是在内存池数组的位置 * 返回值:0,释放成功;1,释放失败; * ******************************************************************/ uint8_t my_mem_free(uint8_t memx, uint32_t offset) { int i; int index; int nmemb; // 判断是否初始化 if (!mallco_dev.memrdy[memx]) // 未初始化,先执行初始化 { mallco_dev.init(memx); return 1; // 未初始化 } // 判断这个偏移量是否超出了内存池的大小 if (offset < memsize[memx]) // 偏移在内存池内. { // 内存表偏移量 = 内存池偏移量/一块内存块大小 index = offset / memblksize[memx]; // 偏移所在内存块号码 // 内存表数组成员的值就是申请的块数 nmemb = mallco_dev.memmap[memx][index]; // 内存块数量 for (i = 0; i < nmemb; i++) // 内存块清零 { // 清除申请空间在内存表的标记 mallco_dev.memmap[memx][index + i] = 0; } return 0; } else return 1; // 偏移超区了. } /***************************************************************** *函数功能 ：分配内存(外部调用) *函数名 ：mymalloc *函数参数 ：uint8_t memx,uint32_t size *函数返回值：void * *描述 ： * memx:所属内存块，即是内部SRAM还是外部SRAM的内存块 * size:内存大小(字节) * 返回值:分配到的内存首地址 ******************************************************************/ void *mymalloc(uint8_t memx, uint32_t size) { uint32_t offset; // 在内存池数组的偏移量变量 // 获取在内存池数组的偏移量 offset = my_mem_malloc(memx, size); // 如果申请错误，则返回空地址 if (offset == 0XFFFFFFFF) return NULL; // 如果申请成功，则返回申请空间首地址 else return (void *)((uint32_t)mallco_dev.membase[memx] + offset); } /***************************************************************** *函数功能 ：释放内存(外部调用) *函数名 ：myfree *函数参数 ：uint8_t memx,void *ptr *函数返回值：uint32_t *描述 ： * memx:所属内存块，即是内部SRAM还是外部SRAM的内存块 * ptr :要释放的内存空间首地址 ******************************************************************/ void myfree(uint8_t memx, void *ptr) { uint32_t offset; uint32_t n; // 该要释放的空间的空间大小 if (ptr == NULL) return; // 地址为0. // 确定申请空间的内存池偏移量 offset = (uint32_t)ptr - (uint32_t)mallco_dev.membase[memx]; // 空间占内存池空间的大小 n = mallco_dev.memmap[memx][offset / memblksize[memx]] * memblksize[memx]; // 释放内存池对应空间的数据 mymemset(ptr, 0, n); // 释放内存表 my_mem_free(memx, offset); // 释放内存 } /***************************************************************** *函数功能 ：重新分配内存(外部调用) *函数名 ：myfree *函数参数 ：uint8_t memx,void *ptr *函数返回值：uint32_t *描述 ： * memx:所属内存块，即是内部SRAM还是外部SRAM的内存块 * ptr :旧内存空间地址首地址 * size:要重新分配的内存大小(字节) ******************************************************************/ void *myrealloc(uint8_t memx, void *ptr, uint32_t size) { uint32_t offset; // 申请一个新的空间 offset = my_mem_malloc(memx, size); if (offset == 0XFFFFFFFF) return NULL; else { // 把旧空间的数据复制到新空间里 mymemcpy((void *)((uint32_t)mallco_dev.membase[memx] + offset), ptr, size); // 拷贝旧内存内容到新内存 // 删掉旧空间 myfree(memx, ptr); // 释放旧内存 // 返回新空间地址 return (void *)((uint32_t)mallco_dev.membase[memx] + offset); // 返回新内存首地址 } }