主要是依照原子哥哥的代碼來初步了解或者說學習一下內存管理,特別對于我們這個想往嵌入式方向發展的人來說,內存管理應該是一種藝術的。
今天在對原子的代碼稍作修改是可以進行內存分配和回收的,所以開始深入分析一下這個代碼的實現過程。一、所謂的內存管理內存管理,是指軟件運行時對計算機內存資源的分配和使用的技術。其最主要的目的是如何高效,快速的分配,并且在適當的時候釋放和回收內存資源。
二、代碼分析
1、首先了解一下一個數據結構,這是一個聲明
/*************************** 內存管理控制 **********************************************/ typedef struct {void (*init)(u8);//初始化u8 (*perused)(u8); //內存使用率u8 *membase[2];//內存池 管理2個區域的內存u16 *memmap[2]; //內存管理狀態表u8 memrdy[2]; //內存管理是否就緒}_m_mallco_dev;
成員包括兩個函數指針(該指針指向函數),兩個指針數組和一個u8類型的數組,具體分析下這幾個成員的含義,那么首先要找到這個
_m_mallco_dev mallco_dev={mem_init,//內存初始化mem_perused,//內存使用率mem1base,mem2base,//內存池 mem1mapbase,mem2mapbase,//內存管理狀態表0,0, //內存管理未就緒};這才是真正定義的地方,現在就可以了解這個幾個成員的具體功能了。
a、初始化中 mem_init,mem_perused,這是兩個函數,為什么可以這樣用呢(直接用函數名)?
名 稱: mem_perused
* 功 能: 獲取內存使用率
* 參 數: *memx:所屬內存塊
* 返 回 值: 使用率(0~100)**************************************************************************************
/u8 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*100)/(memtblsize[memx]);
} 這里可以看到出現一個這樣的表達式,需要仔細分析!mallco_dev.memmap[memx][i]
/***************************************************************************************
名 稱: mem_malloc
* 功 能: 內存分配(內部調用)
* 參 數: *memx:所屬內存塊*size:要分配的內存大小(字節)
* 返 回 值: 0XFFFFFFFF,代表錯誤;其他,內存偏移地址
**************************************************************************************
u32 mem_malloc(u8 memx,u32 size)
{
signed long offset=0;
u16 nmemb;//需要的內存塊數
u16 cmemb=0;//連續空內存塊數
u32 i;
if(!mallco_dev.memrdy[memx])mallco_dev.init(memx);//未初始化,先執行初始化
if(size==0)return 0XFFFFFFFF;//不需要分配
nmemb=size/memblksize[memx]; //獲取需要分配的連續內存塊數
if(size%memblksize[memx])nmemb++;
for(offset=memtblsize[memx]-1;offset>=0;offset--) //搜索整個內存控制區
{
if(!mallco_dev.memmap[memx][offset])cmemb++; //連續空內存塊數增加
else cmemb=0; //連續內存塊清零
if(cmemb==nmemb) //找到了連續nmemb個空內存塊
{
for(i=0;i<nmemb;i++) //標注內存塊非空
{
mallco_dev.memmap[memx][offset+i]=nmemb;
}
return (offset*memblksize[memx]);//返回偏移地址 }
}
return 0XFFFFFFFF;//未找到符合分配條件的內存塊
}
1、首先進行的是一個初始化,初始化的作用上面已經提及,再次不贅述,這里我們假設一塊內存為40個block(一個block為32字節,因為內存太小)那么接下來可以看到是通過我們傳入的參數計算出了總的內存塊數,并且如果不整除的話,還會多分配一個內存塊。nmemb = 64。內存管理表內容用于檢測該塊是否被占用。注意這里的內存塊一定是連續的,
內存管理表的項值代表的意義為:當該項值為0的時候,代表對應的內存塊未被占用,當該項值非零的時候,代表該項對應的內存塊已經被占用,其數值則代表被連續占用的內存塊數。比如某項值為10,那么說明包括本項對應的內存塊在內,總共分配了10個內存塊給外部的某個指針。
之后就是標志代碼了,注釋很詳細,接下來看看這個返回偏移地址的代碼:offset*memblksize[memx],這個偏移值就是memblksize【0】 = 0x20*offset
2、好的,接下來就是將偏移值轉化為所謂的外部指針了。
else return (void*)((u32)mallco_dev.membase[memx]+offset);
這行代碼,返回一個void 類型的首地址就是mallco_dev.membase[0],這樣我們就得到了一個地址了。
3、然后就是
p=mymalloc(sramx,2048); //申請2K字節if(p!=NULL)sprintf((char*)p,"This is xiaobing's Memory Malloc Test!!");//向p寫入一些內容 printf("%s",p); //顯示P的內容
這就是把這個地址傳給指針p,那么我們接著就可以給指針p賦值內容了,這回爽到了吧?
打印指針內容。
4、很重要的一步
myfree(sramx,p);//釋放內存,否則資源難以回收
記得要釋放內存呀,看代碼函數
/*************************************************************************************** 名 稱: mem_free* 功 能: 釋放內存(內部調用)* 參 數: *memx:所屬內存塊* offset:內存地址偏移* 返 回 值: 0,釋放成功;1,釋放失敗; **************************************************************************************/u8 mem_free(u8 memx,u32 offset) { int i; if(!mallco_dev.memrdy[memx])//未初始化,先執行初始化{mallco_dev.init(memx); return 1;//未初始化 } if(offset<memsize[memx])//偏移在內存池內. { int index=offset/memblksize[memx];//偏移所在內存塊號碼 int nmemb=mallco_dev.memmap[memx][index];//內存塊數量 for(i=0;i<nmemb;i++) //內存塊清零 { mallco_dev.memmap[memx][index+i]=0; } return 0; }else return 2;//偏移超區了. } 就是將內存塊清零,與之前的那行代碼對應就是
mallco_dev.memmap[memx][offset+i]=nmemb;標注非空了,那么也就是說,我們占用了的那些內存塊就會標記為nmenb,否則就是0。
當我們釋放完內存后,記得加上這個 P = NULL.
只是為了防止產生野指針,誰能保證,每次運行程序的時候,給變量分配地址的時候,不會使用到這個地址呢??所以這是個好習慣!