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**************************************************************************************************** * @file malloc.c * @author 正点原子团队(ALIENTEK) * @version V1.0 * @date 2021-11-04 * @brief 内存管理 驱动 * @license Copyright (c) 2020-2032, 广州市星翼电子科技有限公司 **************************************************************************************************** * @attention * * 实验平台:正点原子 STM32开发板 * 在线视频:www.yuanzige.com * 技术论坛:www.openedv.com * 公司网址:www.alientek.com * 购买地址:openedv.taobao.com * * 修改说明 * V1.0 20211104 * 第一次发布 * **************************************************************************************************** */
#include "./MALLOC/malloc.h"
#if !(__ARMCC_VERSION >= 6010050) /* 不是AC6编译器，即使用AC5编译器时 */
/* 内存池(64字节对齐) */static __align(64) uint8_t mem1base[MEM1_MAX_SIZE]; /* 内部SRAM内存池 */static __align(64) uint8_t mem2base[MEM2_MAX_SIZE] __attribute__((at(0x10000000))); /* 内部CCM内存池 */static __align(64) uint8_t mem3base[MEM3_MAX_SIZE] __attribute__((at(0x68000000))); /* 外部SRAM内存池 */
/* 内存管理表 */static MT_TYPE mem1mapbase[MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE]; /* 内部SRAM内存池MAP */static MT_TYPE mem2mapbase[MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE] __attribute__((at(0x10000000 + MEM2_MAX_SIZE))); /* 内部CCM内存池MAP */static MT_TYPE mem3mapbase[MEM3_ALLOC_TABLE_SIZE] __attribute__((at(0x68000000 + MEM3_MAX_SIZE))); /* 外部SRAM内存池MAP */#else /* 使用AC6编译器时 */
/* 内存池(64字节对齐) */static __ALIGNED(64) uint8_t mem1base[MEM1_MAX_SIZE]; /* 内部SRAM内存池 */static __ALIGNED(64) uint8_t mem2base[MEM2_MAX_SIZE] __attribute__((section(".bss.ARM.__at_0x10000000"))); /* 内部CCM内存池 */static __ALIGNED(64) uint8_t mem3base[MEM3_MAX_SIZE] __attribute__((section(".bss.ARM.__at_0x68000000"))); /* 外部SRAM内存池 */
/* 内存管理表 */static MT_TYPE mem1mapbase[MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE]; /* 内部SRAM内存池MAP */static MT_TYPE mem2mapbase[MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE] __attribute__((section(".bss.ARM.__at_0x1000F000"))); /* 内部CCM内存池MAP */static MT_TYPE mem3mapbase[MEM3_ALLOC_TABLE_SIZE] __attribute__((section(".bss.ARM.__at_0x680F0C00"))); /* 外部SRAM内存池MAP */#endif
/* 内存管理参数 */const uint32_t memtblsize[SRAMBANK] = {MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE, MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE, MEM3_ALLOC_TABLE_SIZE}; /* 内存表大小 */const uint32_t memblksize[SRAMBANK] = {MEM1_BLOCK_SIZE, MEM2_BLOCK_SIZE, MEM3_BLOCK_SIZE}; /* 内存分块大小 */const uint32_t memsize[SRAMBANK] = {MEM1_MAX_SIZE, MEM2_MAX_SIZE, MEM3_MAX_SIZE}; /* 内存总大小 */
/* 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, mem3base, /* 内存池 */ mem1mapbase, mem2mapbase, mem3mapbase, /* 内存管理状态表 */ 0, 0, 0, /* 内存管理未就绪 */};
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* @brief 复制内存 * @param *des : 目的地址 * @param *src : 源地址 * @param n : 需要复制的内存长度(字节为单位) * @retval 无 */void my_mem_copy(void *des, void *src, uint32_t n){ uint8_t *xdes = des; uint8_t *xsrc = src;
while (n--)*xdes++ = *xsrc++;}
/**
* @brief 设置内存值 * @param *s : 内存首地址 * @param c : 要设置的值 * @param count : 需要设置的内存大小(字节为单位) * @retval 无 */void my_mem_set(void *s, uint8_t c, uint32_t count){ uint8_t *xs = s;
while (count--)*xs++ = c;}
/**
* @brief 内存管理初始化 * @param memx : 所属内存块 * @retval 无 */void my_mem_init(uint8_t memx){ uint8_t mttsize = sizeof(MT_TYPE); /* 获取memmap数组的类型长度(uint16_t /uint32_t)*/ my_mem_set(mallco_dev.memmap[memx], 0, memtblsize[memx]*mttsize); /* 内存状态表数据清零 */ mallco_dev.memrdy[memx] = 1; /* 内存管理初始化OK */}
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* @brief 获取内存使用率 * @param memx : 所属内存块 * @retval 使用率(扩大了10倍,0~1000,代表0.0%~100.0%) */uint16_t my_mem_perused(uint8_t memx){ uint32_t used = 0; uint32_t i;
for (i = 0; i < memtblsize[memx]; i++) { if (mallco_dev.memmap[memx][i])used++; }
return (used * 1000) / (memtblsize[memx]);}
/**
* @brief 内存分配(内部调用) * @param memx : 所属内存块 * @param size : 要分配的内存大小(字节) * @retval 内存偏移地址 * @arg 0 ~ 0xFFFFFFFE : 有效的内存偏移地址 * @arg 0xFFFFFFFF : 无效的内存偏移地址 */static uint32_t my_mem_malloc(uint8_t memx, uint32_t size){ signed long offset = 0; uint32_t nmemb; /* 需要的内存块数 */ uint32_t cmemb = 0; /* 连续空内存块数 */ uint32_t i;
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 */
nmemb = size / memblksize[memx]; /* 获取需要分配的连续内存块数 */
if (size % memblksize[memx]) nmemb++;
for (offset = memtblsize[memx] - 1; offset >= 0; offset--) /* 搜索整个内存控制区 */ { if (!mallco_dev.memmap[memx][offset]) { cmemb++; /* 连续空内存块数增加 */ } else { cmemb = 0; /* 连续内存块清零 */ } 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 */ { mallco_dev.memmap[memx][offset + i] = nmemb; }
return (offset * memblksize[memx]); /* 返回偏移地址 */ } }
return 0xFFFFFFFF; /* 未找到符合分配条件的内存块 */}
/**
* @brief 释放内存(内部调用) * @param memx : 所属内存块 * @param offset : 内存地址偏移 * @retval 释放结果 * @arg 0, 释放成功; * @arg 1, 释放失败; * @arg 2, 超区域了(失败); */static uint8_t my_mem_free(uint8_t memx, uint32_t offset){ int i;
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 */ }
if (offset < memsize[memx]) /* 偏移在内存池内. */ { int index = offset / memblksize[memx]; /* 偏移所在内存块号码 */ int nmemb = mallco_dev.memmap[memx][index]; /* 内存块数量 */
for (i = 0; i < nmemb; i++) /* 内存块清零 */ { mallco_dev.memmap[memx][index + i] = 0; }
return 0; } else { return 2; /* 偏移超区了. */ }}
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* @brief 释放内存(外部调用) * @param memx : 所属内存块 * @param ptr : 内存首地址 * @retval 无 */void myfree(uint8_t memx, void *ptr){ uint32_t offset;
if (ptr == NULL)return; /* 地址为0. */
offset = (uint32_t)ptr - (uint32_t)mallco_dev.membase[memx]; my_mem_free(memx, offset); /* 释放内存 */}
/**
* @brief 分配内存(外部调用) * @param memx : 所属内存块 * @param size : 要分配的内存大小(字节) * @retval 分配到的内存首地址. */void *mymalloc(uint8_t memx, uint32_t size){ uint32_t offset; offset = my_mem_malloc(memx, size);
if (offset == 0xFFFFFFFF) /* 申请出错 */ { return NULL; /* 返回空(0) */ } else /* 申请没问题, 返回首地址 */ { return (void *)((uint32_t)mallco_dev.membase[memx] + offset); }}
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* @brief 重新分配内存(外部调用) * @param memx : 所属内存块 * @param *ptr : 旧内存首地址 * @param size : 要分配的内存大小(字节) * @retval 新分配到的内存首地址. */void *myrealloc(uint8_t memx, void *ptr, uint32_t size){ uint32_t offset; offset = my_mem_malloc(memx, size);
if (offset == 0xFFFFFFFF) /* 申请出错 */ { return NULL; /* 返回空(0) */ } else /* 申请没问题, 返回首地址 */ { my_mem_copy((void *)((uint32_t)mallco_dev.membase[memx] + offset), ptr, size); /* 拷贝旧内存内容到新内存 */ myfree(memx, ptr); /* 释放旧内存 */ return (void *)((uint32_t)mallco_dev.membase[memx] + offset); /* 返回新内存首地址 */ }}
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