【14】、STM32F767——————>内存管理_内部dtcm内存池的地址可以改呢?-优快云博客

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简述
1. 内存管理是指运行时对计算机内存资源的分配和使用的技术
2. 其目的是如何高效、快速的分配，并且在适当的时候释放和回收内存资源
3. 内存管理函数只有两个：内存申请malloc()，内存释放free()

分块式内存管理

框图
组成：
1. 内存池
2. 内存管理表
3. 内存池被等分为n块，对应的内存管理表，大小也为n，内存管理表的每一个项对应内存池的一块内存
4. 内存管理表项值意义：项值为0，表示对应的内存块未被占用，非0，己占用
5. 分配方向：顶->底，即首先从末端开始找空内存，初始化时内存表全部清零
申请原理
1. 指针p调用malloc函数申请内存时，先判断p要分配的内存块数(m)
2. 然后从第n项开始，向下查找，直到找到m块连续的空内存块，然后将m个内存管理表项的值都设置为m（非0）
3. 内存不够，如果没有找到m块空闲内存，则返回null给p，表示分配失败
释放原理
1. 指针p调用free函数，先判断p指向内存地址所对应的内存块，找到对应的内存管理表项目
2. 得到p所占用的内存块数目m，将m个内存管理表项目值都清零，标记释放
内存池地址范围
1. 普通内存：起始地址：0x2002 0000，大小：384KB，任何外设都可以访问
2. DTCM内存:起始地址：0x2000 0000，大小：128KB，CPU和DMA外设访问
3. 外部SDRAM：起始地址：0xc000 0000，大小：32768KB

例程

//内存池(32字节对齐)
__align(64) u8 mem1base[MEM1_MAX_SIZE];													//内部SRAM内存池
__align(64) u8 mem2base[MEM2_MAX_SIZE] __attribute__((at(0XC01F4000)));					//外部SDRAM内存池,前面2M给LTDC用了(1280*800*2)
__align(64) u8 mem3base[MEM3_MAX_SIZE] __attribute__((at(0X20000000)));					//内部DTCM内存池
//内存管理表
u32 mem1mapbase[MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE];													//内部SRAM内存池MAP
u32 mem2mapbase[MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE] __attribute__((at(0XC01F4000+MEM2_MAX_SIZE)));	//外部SRAM内存池MAP
u32 mem3mapbase[MEM3_ALLOC_TABLE_SIZE] __attribute__((at(0X20000000+MEM3_MAX_SIZE)));	//内部DTCM内存池MAP
//内存管理参数	   
const u32 memtblsize[SRAMBANK]={MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE,MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE,MEM3_ALLOC_TABLE_SIZE};	//内存表大小
const u32 memblksize[SRAMBANK]={MEM1_BLOCK_SIZE,MEM2_BLOCK_SIZE,MEM3_BLOCK_SIZE};					//内存分块大小
const u32 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
};

//复制内存
//*des:目的地址
//*src:源地址
//n:需要复制的内存长度(字节为单位)
void mymemcpy(void *des,void *src,u32 n)  
{  
    u8 *xdes=des;
	u8 *xsrc=src; 
    while(n--)*xdes++=*xsrc++;  
}  
//设置内存
//*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,u8 c,u32 count)  
{  
    u8 *xs = s;  
    while(count--)*xs++=c;  
}	
//内存管理初始化  
//memx:所属内存块
void my_mem_init(u8 memx)  
{  
    mymemset(mallco_dev.memmap[memx],0,memtblsize[memx]*4);	//内存状态表数据清零  
 	mallco_dev.memrdy[memx]=1;								//内存管理初始化OK  
}  
//获取内存使用率
//memx:所属内存块
//返回值:使用率(扩大了10倍,0~1000,代表0.0%~100.0%)
u16 my_mem_perused(u8 memx)  
{  
    u32 used=0;  
    u32 i;  
    for(i=0;i<memtblsize[memx];i++)  
    {  
        if(mallco_dev.memmap[memx][i])used++; 
    } 
    return (used*1000)/(memtblsize[memx]);  
}  
//内存分配(内部调用)
//memx:所属内存块
//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 
u32 my_mem_malloc(u8 memx,u32 size)  
{  
    signed long offset=0;  
    u32 nmemb;	//需要的内存块数  
	u32 cmemb=0;//连续空内存块数
    u32 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  
}  
//释放内存(内部调用) 
//memx:所属内存块
//offset:内存地址偏移
//返回值:0,释放成功;1,释放失败;  
u8 my_mem_free(u8 memx,u32 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.  
}  
//释放内存(外部调用) 
//memx:所属内存块
//ptr:内存首地址 
void myfree(u8 memx,void *ptr)  
{  
	u32 offset;   
	if(ptr==NULL)return;//地址为0.  
 	offset=(u32)ptr-(u32)mallco_dev.membase[memx];     
    my_mem_free(memx,offset);	//释放内存      
}  
//分配内存(外部调用)
//memx:所属内存块
//size:内存大小(字节)
//返回值:分配到的内存首地址.
void *mymalloc(u8 memx,u32 size)  
{  
    u32 offset;   
	offset=my_mem_malloc(memx,size);  	   	 	   
    if(offset==0XFFFFFFFF)return NULL;  
    else return (void*)((u32)mallco_dev.membase[memx]+offset);  
}  
//重新分配内存(外部调用)
//memx:所属内存块
//*ptr:旧内存首地址
//size:要分配的内存大小(字节)
//返回值:新分配到的内存首地址.
void *myrealloc(u8 memx,void *ptr,u32 size)  
{  
    u32 offset;    
    offset=my_mem_malloc(memx,size);   	
    if(offset==0XFFFFFFFF)return NULL;     
    else  
    {  									   
	    mymemcpy((void*)((u32)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*)((u32)mallco_dev.membase[memx]+offset);  				//返回新内存首地址
    }  
}