STM32 内存管理 来源：正点原子例程

原创 已于 2022-12-01 21:47:40 修改 · 507 阅读 · 0 ·
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#stm32 #单片机 #arm

于 2021-12-06 22:37:38 首次发布

以下程序来自正点原子例程

#ifndef __BSP_MALLOC_H
#define __BSP_MALLOC_H
#include "main.h"
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////	 
//本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途
//ALIENTEK STM32F7开发板
//内存管理 驱动代码	   
//正点原子@ALIENTEK
//技术论坛:www.openedv.com
//创建日期:2015/12/12
//版本：V1.0
//版权所有，盗版必究。
//Copyright(C) 广州市星翼电子科技有限公司 2014-2024
//All rights reserved									  
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 	 
#ifndef NULL
#define NULL 0
#endif

//定义三个内存池
#define SRAMIN	    0		//内部内存池
#define SRAMEX      1		//外部内存池(SDRAM)
#define SRAMDTCM    2		//DTCM内存池(此部分SRAM仅仅CPU可以访问!!!)

#define SRAMBANK 	3	    //定义支持的SRAM块数.	

//mem1内存参数设定.mem1完全处于内部SRAM里面.
#define MEM1_BLOCK_SIZE			64  	  						//内存块大小为64字节
#define MEM1_MAX_SIZE			160*1024  						//最大管理内存 160K
#define MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE	MEM1_MAX_SIZE/MEM1_BLOCK_SIZE 	//内存表大小

//mem2内存参数设定.mem2的内存池处于外部SDRAM里面
#define MEM2_BLOCK_SIZE			64  	  						//内存块大小为64字节
#define MEM2_MAX_SIZE			28912 *1024  					//最大管理内存28912K
#define MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE	MEM2_MAX_SIZE/MEM2_BLOCK_SIZE 	//内存表大小
		 
//mem3内存参数设定.mem3处于CCM,用于管理DTCM(特别注意,这部分SRAM,仅CPU可以访问!!)
#define MEM3_BLOCK_SIZE			64  	  						//内存块大小为64字节
#define MEM3_MAX_SIZE			60 *1024  						//最大管理内存60K
#define MEM3_ALLOC_TABLE_SIZE	MEM3_MAX_SIZE/MEM3_BLOCK_SIZE 	//内存表大小


//内存管理控制器
struct _m_mallco_dev
{
	void (*init)(uint8_t);					//初始化
	uint16_t (*perused)(uint8_t);		  	    	//内存使用率
	uint8_t 	*membase[SRAMBANK];				//内存池 管理SRAMBANK个区域的内存
	uint32_t *memmap[SRAMBANK]; 				//内存管理状态表
	uint8_t  memrdy[SRAMBANK]; 				//内存管理是否就绪
};
extern struct _m_mallco_dev mallco_dev;	 //在mallco.c里面定义

void mymemset(void *s,uint8_t c,uint32_t count);	//设置内存
void mymemcpy(void *des,void *src,uint32_t n);//复制内存   
uint32_t my_mem_malloc(uint8_t memx,uint32_t size);	//内存分配(内部调用)
uint8_t my_mem_free(uint8_t memx,uint32_t offset);		//内存释放(内部调用)
uint16_t my_mem_perused(uint8_t memx) ;			//获得内存使用率(外/内部调用) 
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//用户调用函数
void my_mem_init(uint8_t memx);				//内存管理初始化函数(外/内部调用)
void myfree(uint8_t memx,void *ptr);  			//内存释放(外部调用)
void *mymalloc(uint8_t memx,uint32_t size);			//内存分配(外部调用)
void *myrealloc(uint8_t memx,void *ptr,uint32_t size);//重新分配内存(外部调用)
#endif


#include "bsp_malloc.h"
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////	 
//本程序只供学习使用，未经作者许可，不得用于其它任何用途
//ALIENTEK STM32F7开发板
//内存管理 驱动代码	   
//正点原子@ALIENTEK
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//内存池(32字节对齐)
__align(32) uint8_t mem1base[MEM1_MAX_SIZE];													//内部SRAM内存池
__align(32) uint8_t mem2base[MEM2_MAX_SIZE] __attribute__((at(0XC01F4000)));					//外部SDRAM内存池,前面2M给LTDC用了(1280*800*2)
__align(32) uint8_t mem3base[MEM3_MAX_SIZE] __attribute__((at(0X20000000)));					//内部DTCM内存池
//内存管理表
uint32_t mem1mapbase[MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE];													//内部SRAM内存池MAP
uint32_t mem2mapbase[MEM2_ALLOC_TABLE_SIZE] __attribute__((at(0XC01F4000+MEM2_MAX_SIZE)));	//外部SRAM内存池MAP
uint32_t 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 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
};

//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,uint32_t n)  
{  
	uint8_t *xdes=des;
	uint8_t *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,uint8_t c,uint32_t count)  
{  
	uint8_t *xs = s;  
	while(count--)*xs++=c;  
}	
//内存管理初始化  
//memx:所属内存块
void my_mem_init(uint8_t 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%)
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]);  
}  
//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 
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  
}  
//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;  
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.  
}  
//释放内存(外部调用) 
//memx:所属内存块
//ptr:内存首地址 
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    
	ptr=NULL;
}  
//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(uint8_t memx,uint32_t size)  
{  
	uint32_t offset;   
	offset=my_mem_malloc(memx,size);  	   	 	   
	if(offset==0XFFFFFFFF)return NULL;  
	else return (void*)((uint32_t)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(uint8_t memx,void *ptr,uint32_t size)  
{  
	uint32_t offset;    
	offset=my_mem_malloc(memx,size);   	
	if(offset==0XFFFFFFFF)return NULL;     
	else  
	{  									   
		mymemcpy((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
	}  
}

总结：
1、在正点原子例程基础上void myfree(uint8_t memx,void *ptr) 函数中加入了ptr=NULL;

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