上次我们说了list,这次我们就借着mmem.c的代码来用一下这个链表。

代码目录是./core/lib/mmem.c

结构体定义如下

struct mmem {
struct mmem *next;
unsigned int size;
void *ptr;
};

请注意,第一个成员必须是指针,这样才可以借用list的代码。

第二个成员是要申请的字节数,第三个成员是指针,指向返回内存的首地址。

插句话,对于单片机,如果想内存管理(不考虑虚拟地址,只考虑物理地址),主要有两种方法。一种是引出堆的指针,在此基础上自己封装,把这个堆管理起来(没有尝试过这种方法,也没有读到这方面的资料,留待以后研究。)还有一种方法,就是简单的定义一片全局变量,把这些空间管理起来。今天讨论的是第二种方法。

#ifdef MMEM_CONF_SIZE
#define MMEM_SIZE MMEM_CONF_SIZE
#else
#define MMEM_SIZE 4096
#endif LIST(mmemlist);
unsigned int avail_memory;
static char memory[MMEM_SIZE];

这里定义了全局数组,4096个字节。

定义了全局变量avail_memory,用来记录还剩余多少个字节没有分配。

定义了一个链表(上次已经介绍过相关代码了)。

void
mmem_init(void)
{
list_init(mmemlist);
avail_memory = MMEM_SIZE;
}

初始化函数,初始化链表并且设置全局变量avail_memory=4096,4K个字节。

在上次的list.h文件中,可以看到作者这样的注释:

A linked list is made up of elements where the first element  must be a pointer. This pointer is used by the linked list library to form lists of the elements.

这呼应了开头的话,因为list里面就是一个指针,所以用户的结构体必须把指针作为第一个成员,这样才能在不同指针(用户的结构体和 struct list)之间自由转换而不会发生错位。

int
mmem_alloc(struct mmem *m, unsigned int size)
{
/* Check if we have enough memory left for this allocation. */
if(avail_memory < size) {
return 0;
} /* We had enough memory so we add this memory block to the end of
the list of allocated memory blocks. */
list_add(mmemlist, m); /* Set up the pointer so that it points to the first available byte
in the memory block. */
m->ptr = &memory[MMEM_SIZE - avail_memory];//这句赋值,把那段全局数组和m里面的指针联系起来了,有了m,就能找到那片内存 /* Remember the size of this memory block. */
m->size = size; /* Decrease the amount of available memory. */
avail_memory -= size; /* Return non-zero to indicate that we were able to allocate
memory. */
return 1;
}

这就是内存分配函数。

void
mmem_free(struct mmem *m)
{
struct mmem *n; if(m->next != NULL) {
/* Compact the memory after the allocation that is to be removed
by moving it downwards. */
memmove(m->ptr, m->next->ptr,
&memory[MMEM_SIZE - avail_memory] - (char *)m->next->ptr); /* Update all the memory pointers that points to memory that is
after the allocation that is to be removed. */
for(n = m->next; n != NULL; n = n->next) {
n->ptr = (void *)((char *)n->ptr - m->size);
}
} avail_memory += m->size; /* Remove the memory block from the list. */
list_remove(mmemlist, m);
}

内存的释放。首先看看要释放的是不是链表的最后一个元素,如果是,那么就简单了,把字节数还回去,再把这块内存从链表上脱离。

如果不是,就要进行字节的拷贝。把这个内存之后的所有内容(内存的末尾减去后面的内存块的起始地址)向前面移动(移动的距离刚好是这个内存块的大小)。

但是这样还没有完,因为后面的内存块移动了,所以要修改每个内存块的指针,指针的值也要相应减少m->size个字节。

这样做的好处是什么,就是没有内存碎片。因为每次释放,都会把后面的内容移动到前面,填补释放的空洞。

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