精简易懂的迷你动态内存管理库，适用于各种嵌入式系统.zip

/* * modifier: Honrun * date: 2021/12/21 20:42 */ #include "stdint.h" #include "DevicesMem.h" MemType st_typeMemHead = {0}; /* 需要增加 sizeof(MemType) * 2 个长度，以使字节对齐，以及存储管理信息 */ static uint8_t st_MemHeap[DEVICES_MEM_LENGTH + sizeof(MemType) * 2] = {0}; void vMemInit(void) { MemType *ptypeMemNow = NULL; /* 地址 N 字节对齐 */ st_typeMemHead.startAddr = memRoundUp((uint32_t)(&st_MemHeap), DEVICES_MEM_ROUNDUP_VALUE); st_typeMemHead.stopAddr = st_typeMemHead.startAddr + DEVICES_MEM_LENGTH; st_typeMemHead.state = DEVICES_MEM_DISABLE; /* 初始化第一个空闲空间 */ ptypeMemNow = (MemType *)st_typeMemHead.startAddr; *ptypeMemNow = st_typeMemHead; /* 初始化内存空间末尾的管理信息，标志为已使用是为了在遍历时方便判断退出，以及方便free函数判断 */ ptypeMemNow = (MemType *)st_typeMemHead.stopAddr; *ptypeMemNow = st_typeMemHead; ptypeMemNow->state = DEVICES_MEM_ENABLE; } void *pvMemMalloc(int32_t iSize) { void *pvHandle = NULL; MemType *ptypeMemNow = NULL, *ptypeMemNext = NULL, *ptypeMemMin = NULL; int32_t iAddrStop = 0, iSizeNow = 0, iSizeMin = 0x7FFFFFFF; if(iSize < 0) return NULL; /* 长度 N 字节对齐 */ iSize = memRoundUp(iSize, DEVICES_MEM_ROUNDUP_VALUE); /* 遍历mem空间 */ for(ptypeMemNow = (MemType *)st_typeMemHead.startAddr; (int32_t)ptypeMemNow < st_typeMemHead.stopAddr; ptypeMemNow = (MemType *)ptypeMemNow->stopAddr) { if(ptypeMemNow->state == DEVICES_MEM_DISABLE) { iSizeNow = ptypeMemNow->stopAddr - ptypeMemNow->startAddr - sizeof(MemType); /* 最小空闲匹配 */ if((iSizeNow >= iSize) && (iSizeMin > iSizeNow)) { iSizeMin = iSizeNow; ptypeMemMin = ptypeMemNow; /* 找到刚好相同大小的空闲空间就直接退出遍历 */ if(iSizeMin == iSize) break; } } } /* 没匹配到合适的最小空间，表示当前分配不了 */ if(ptypeMemMin == NULL) return NULL; /* 标志为已使用 */ ptypeMemMin->state = DEVICES_MEM_ENABLE; /* 最小匹配空间被划分后还有剩余空间，并能够存储下一个头部信息 */ if((iSizeMin - iSize) >= sizeof(MemType)) { iAddrStop = ptypeMemMin->stopAddr; ptypeMemMin->stopAddr = ptypeMemMin->startAddr + sizeof(MemType) + iSize; ptypeMemNext = (MemType *)ptypeMemMin->stopAddr; ptypeMemNext->startAddr = ptypeMemMin->stopAddr; ptypeMemNext->stopAddr = iAddrStop; ptypeMemNext->state = DEVICES_MEM_DISABLE; } /* 扩容，不遗留用不上的小空闲空间 */ else { ptypeMemMin->stopAddr = ptypeMemMin->startAddr + sizeof(MemType) + iSizeMin; } /* 返回空间管理信息之后的空间地址 */ pvHandle = (void *)(ptypeMemMin->startAddr + sizeof(MemType)); return pvHandle; } void *pvMemCalloc(int32_t iNumber, int32_t iSize) { void *pvHandle = NULL; int32_t iSizeTemp = iNumber * iSize; /* 长度 N 字节对齐 */ iSizeTemp = memRoundUp(iSizeTemp, DEVICES_MEM_ROUNDUP_VALUE); pvHandle = pvMemMalloc(iSizeTemp); if(pvHandle != NULL) { cMemSet(pvHandle, 0, iSizeTemp); } return pvHandle; } void *pvMemRealloc(void *pvMemAddr, int32_t iSize) { void *pvHandle = NULL; MemType *ptypeMemOld = NULL, *ptypeMemNow = NULL, *ptypeMemNext = NULL; int32_t iAddrStart = 0, iNewSize = 0, iOldSize = 0; if(pvMemAddr == NULL) return NULL; /* 位移到头部管理信息位置 */ iAddrStart = (int32_t)(pvMemAddr - sizeof(MemType)); if((iAddrStart < st_typeMemHead.startAddr) || (iAddrStart > st_typeMemHead.stopAddr)) return NULL; ptypeMemOld = (MemType *)(iAddrStart); /* 长度 N 字节对齐 */ iSize = memRoundUp(iSize, DEVICES_MEM_ROUNDUP_VALUE); /* 计算后续衔接空闲空间的大小 */ for(ptypeMemNow = (MemType *)ptypeMemOld->stopAddr; ptypeMemNow->state == DEVICES_MEM_DISABLE; ptypeMemNow = (MemType *)(ptypeMemNow->stopAddr)); iNewSize = (int32_t)ptypeMemNow - ptypeMemOld->startAddr - sizeof(MemType); /* 直接拓展衔接的空闲空间 */ if(iNewSize >= iSize) { /* 最小匹配空间被划分后还有剩余空间，并能够存储下一个头部信息 */ if((iNewSize - iSize) >= sizeof(MemType)) { ptypeMemOld->stopAddr = ptypeMemOld->startAddr + sizeof(MemType) + iSize; ptypeMemNext = (MemType *)ptypeMemOld->stopAddr; ptypeMemNext->startAddr = ptypeMemOld->stopAddr; ptypeMemNext->stopAddr = (int32_t)ptypeMemNow; ptypeMemNext->state = DEVICES_MEM_DISABLE; } /* 扩容，不遗留用不上的小空闲空间 */ else { ptypeMemOld->stopAddr = ptypeMemOld->startAddr + sizeof(MemType) + iNewSize; } return pvMemAddr; } /* 重新分配空间 */ else { /* 分配不到满足所需大小的空间 */ if((pvHandle = pvMemMalloc(iSize)) == NULL) return NULL; /* 转移拷贝数据 */ iOldSize = ptypeMemOld->stopAddr - ptypeMemOld->startAddr - sizeof(MemType); pvMemCpy(pvHandle, pvMemAddr, iOldSize); /* 释放旧空间 */ vMemFree(pvMemAddr); return pvHandle; } } void vMemFree(void *pvMemAddr) { MemType *ptypeMemNow = NULL, *ptypeMemPrev = NULL, *ptypeMemNext = NULL; int32_t iAddrStart = 0; if(pvMemAddr == NULL) return; /* 位移到头部管理信息位置 */ iAddrStart = (int32_t)(pvMemAddr - sizeof(MemType)); if((iAddrStart < st_typeMemHead.startAddr) || (iAddrStart > st_typeMemHead.stopAddr)) return; ptypeMemNow = (MemType *)(iAddrStart); ptypeMemNow->state = DEVICES_MEM_DISABLE; /* 遍历，找到当前待删除空间的前面一个空间 */ for(ptypeMemPrev = (MemType *)(st_typeMemHead.startAddr); ptypeMemPrev->stopAddr < ptypeMemNow->startAddr; ptypeMemPrev = (MemType *)ptypeMemPrev->stopAddr); /* 合并前面一个相连的空闲空间 */ if(ptypeMemPrev->state == DEVICES_MEM_DISABLE) { ptypeMemPrev->stopAddr = ptypeMemNow->stopAddr; ptypeMemNow = ptypeMemPrev; } /* 合并后面一个相连的空闲空间 */ ptypeMemNext = (MemType *)ptypeMemNow->stopAddr; if(ptypeMemNext->state == DEVICES_MEM_DISABLE) { ptypeMemNow->stopAddr = ptypeMemNext->stopAddr; } } int8_t cMemSet(void *pvMemAddr, int32_t iValue, int32_t iSize) { uint8_t *pucData = pvMemAddr; if(pvMemAddr == NULL) return -1; if(iSize <= 0) return -2; while(iSize--) { *pucData++ = iValue; } return 0; } void *pvMemCpy(void *pvMemTargetAddr, void *pvMemSourceAddr, int32_t iSize) { uint8_t *pucTargetData = pvMemTargetAddr, *pucSourceData = pvMemSourceAddr; if((pvMemTargetAddr == NULL) || (pvMemSourceAddr == NULL)) return NULL; if(iSize <= 0) return NULL; while(iSize--) { *pucTargetData++ = *pucSourceData++; } return pvMemTargetAddr; }