STM32单片机内存管理器实用代码解析与工程应用指南

发布时间:2024-09-27  

本代码适用于无操作系统的STM32单片机开发,功能强大。


可申请到地址空间连续的不同大小的内存空间,且用户接口简单,使用方便。


直接复制粘贴如下代码即可:


memory.h:


#ifndef __MEMORY_H__

#define __MEMORY_H__

 

#include 'stdio.h'

#include 'string.h'

#include 'includes.h'

//用户使用

typedef struct

{

    void    *addr;//申请到的内存的起始地址

    uint32_t size;//申请到的内存的大小,按照块大小分配,大于等于申请大小

    uint16_t  tb; //申请表序号,申请内存时分配,释放内存时使用,用户不使用

}DMEM;

 

//若返回空,则申请失败

DMEM *DynMemGet(uint32_t size);

void DynMemPut(DMEM *pDmem);

 

#endif //__MEMORY_H__

memory.c:


#include 'memory.h'

 

#define DMEM_BLOCK_SIZE         256      //内存块大小为128字节

#define DMEM_BLOCK_NUM          20       //内存块个数为40个

#define DMEM_TOTAL_SIZE         (DMEM_BLOCK_SIZE*DMEM_BLOCK_NUM)    //内存总大小

 

typedef enum

{

    DMEM_FREE   = 0,

    DMEM_USED   = 1,

}DMEM_USED_ITEM;

 

typedef struct

{

    DMEM_USED_ITEM   used;       //使用状态

    uint16_t         blk_s;      //起始块序号

    uint16_t         blk_num;    //块个数

}DMEM_APPLY;

 

typedef struct

{

    DMEM_USED_ITEM  tb_blk[DMEM_BLOCK_NUM];

    DMEM            tb_user[DMEM_BLOCK_NUM];        //用户申请内存信息

    DMEM_APPLY      tb_apply[DMEM_BLOCK_NUM];       //系统分配内存信息

    uint16_t        apply_num;      //内存申请表占用数目

    uint16_t        blk_num;        //内存块占用数目

}DMEM_STATE;

 

static uint8_t DMEMORY[DMEM_TOTAL_SIZE];

static DMEM_STATE DMEMS = {0};



DMEM *DynMemGet(uint32_t size)

{

    uint16_t loop = 0;

    uint16_t find = 0;

    uint16_t blk_num_want = 0;

    DMEM * user = NULL;

    DMEM_APPLY *apply = NULL;

    

    //申请内存大小不能为0

    if(size == 0)               {   return NULL;    }

    //申请内存不可超过总内存大小

    if(size > DMEM_TOTAL_SIZE)  {   return NULL;    }

    //申请内存不可超过剩余内存大小

    if(size > (DMEM_BLOCK_NUM - DMEMS.blk_num) * DMEM_BLOCK_SIZE)   {   return NULL;    }

    //申请表必须有空余

    if(DMEMS.apply_num >= DMEM_BLOCK_NUM)   {   return NULL;    }

    

    //计算所需连续块的个数

    blk_num_want = (size + DMEM_BLOCK_SIZE - 1) / DMEM_BLOCK_SIZE;

    

    //寻找申请表

    for(loop = 0; loop < DMEM_BLOCK_NUM; loop++)

    {

        if(DMEMS.tb_apply[loop].used == DMEM_FREE)

        {

            apply = &DMEMS.tb_apply[loop];                  //申请表已找到

            user = &DMEMS.tb_user[loop];                    //用户表对应找到

            user->tb = loop;                                //申请表编号记录

            user->size = blk_num_want * DMEM_BLOCK_SIZE;    //分配大小计算

            break;

        }

    }

    

    //没有找到可用申请表,理论上是不会出现此现象的,申请表剩余已在上面校验

    if(loop == DMEM_BLOCK_NUM)  {   return NULL;    }

    

    //寻找连续内存块

    for(loop = 0; loop < DMEM_BLOCK_NUM; loop++)

    {

        if(DMEMS.tb_blk[loop] == DMEM_FREE)

        {//找到第一个空闲内存块

            for(find = 1; (find < blk_num_want) && (loop + find < DMEM_BLOCK_NUM); find ++)

            {//找到下一个空闲内存块

                if(DMEMS.tb_blk[loop + find] != DMEM_FREE)

                {//发现已使用内存块

                    break;

                }

            }

            if(find >= blk_num_want)

            {//寻找到的空闲内存块数目已经够用

                user->addr = DMEMORY + loop * DMEM_BLOCK_SIZE;  //计算申请到的内存的地址

                apply->blk_s = loop;                            //记录申请到的内存块首序号

                apply->blk_num = blk_num_want;                  //记录申请到的内存块数目

                for(find = 0 ; find < apply->blk_num; find++)

                {

                    DMEMS.tb_blk[loop + find] = DMEM_USED;

                }

                apply->used = DMEM_USED;                        //标记申请表已使用

                DMEMS.apply_num += 1;

                DMEMS.blk_num += blk_num_want;

                

                return user;

            }

            else

            {//寻找到的空闲内存块不够用,从下一个开始找

                loop += find;

            }

        }

    }

    

    //搜索整个内存块,未找到大小适合的空间

    return NULL;

}

 

void DynMemPut(DMEM *user)

{

    uint16_t loop = 0;

    //若参数为空,直接返回

    if(NULL == user)    {   return; }

    

    //释放内存空间

    for(loop = DMEMS.tb_apply[user->tb].blk_s; loop < DMEMS.tb_apply[user->tb].blk_s + DMEMS.tb_apply[user->tb].blk_num; loop++)

    {

        DMEMS.tb_blk[loop] = DMEM_FREE;

        DMEMS.blk_num -= 1;

    }

    //释放申请表

    DMEMS.tb_apply[user->tb].used = DMEM_FREE;

    DMEMS.apply_num -= 1;

}


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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