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STM32单片机内存管理器代码

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STMCU小助手 发布时间:2022-9-18 22:18
    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:
  1. #ifndef __MEMORY_H__. o! w" X( i* \7 l; Q+ J  D7 j
  2. #define __MEMORY_H__
    # E# x' x5 t- X$ R+ {2 T# {  ]1 x
  3. & ~& U6 S  I+ Q9 m& ^+ K7 x: X5 L
  4. #include "stdio.h"
    ' V0 L: E$ _- y9 X/ y9 }
  5. #include "string.h"
    . _+ Y$ \; c* `- D; \# x* {
  6. #include "includes.h"
    + d; n) M5 l+ {# t; v: d
  7. //用户使用
    9 W" |: p* {9 ?( `9 V( C
  8. typedef struct- X: i. R$ `. a. p$ r
  9. {
    * P* B0 S: _, @1 f. n
  10.     void    *addr;//申请到的内存的起始地址% Q4 C2 O  f! L6 v4 b7 h
  11.     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' ?# U* b+ p* |/ u9 B
  12.     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' N3 T# t6 p' D6 W& H
  13. }DMEM;
      q8 B; f9 w7 ]

  14. & q: D( V) s& F( A& L
  15. //若返回空,则申请失败
    & K$ Q8 |6 t: }2 E0 b+ }& @* s* l
  16. DMEM *DynMemGet(uint32_t size);
    ) ]5 X  `3 g9 V
  17. void DynMemPut(DMEM *pDmem);( j$ M0 j. r3 Y: e3 M; D

  18. ( o; D. U  z$ P1 p* W" n$ F: B
  19. #endif //__MEMORY_H__
复制代码
9 w8 s4 l( o, t
memory.c:
  1. #include "memory.h"
    - m( {9 K9 ^9 w; k3 g" z

  2. # o) w/ X3 W* e8 |( A9 @( D
  3. #define DMEM_BLOCK_SIZE         256      //内存块大小为128字节; Q8 }: V. c9 u. G" A% l; e  L
  4. #define DMEM_BLOCK_NUM          20       //内存块个数为40个
    9 q' C3 n/ a& A( k, n7 v) e
  5. #define DMEM_TOTAL_SIZE         (DMEM_BLOCK_SIZE*DMEM_BLOCK_NUM)    //内存总大小
    7 ~- @3 m/ ?! V6 h; n
  6. # r( z- x& ?: g/ y# F
  7. typedef enum
    " o9 W& K0 _! j) E- x
  8. {4 M& B+ q3 A2 v' F. o  K
  9.     DMEM_FREE   = 0,
    2 C9 m1 S* V4 J1 X& F0 Z' [8 V
  10.     DMEM_USED   = 1,
    / @; ?2 v3 Q9 u0 i0 d
  11. }DMEM_USED_ITEM;$ Y$ ^( L* x! s" w" F" r1 l  a' A

  12.   }* G, e! m- x4 B3 X
  13. typedef struct: R) t* t- d9 _9 A; {5 C. o
  14. {
    6 H* ^% U+ v7 R' |3 L$ q# M) A% t
  15.     DMEM_USED_ITEM   used;       //使用状态6 v7 n. Z1 V5 v3 K3 u) Q
  16.     uint16_t         blk_s;      //起始块序号
    9 A, Y4 |5 r3 R" I2 Z, \8 j4 P
  17.     uint16_t         blk_num;    //块个数
    5 Z9 Y, k2 R  u( s7 w
  18. }DMEM_APPLY;
    5 O8 R; s; x: L4 b4 ?2 c

  19. ! Y3 ?* M. j+ n. C$ ~
  20. typedef struct% I7 o/ }/ u$ O* d: c* ]
  21. {
    . ]# f5 P7 F6 F$ z0 P' s+ d
  22.     DMEM_USED_ITEM  tb_blk[DMEM_BLOCK_NUM];* Y% g$ y4 ~" c
  23.     DMEM            tb_user[DMEM_BLOCK_NUM];        //用户申请内存信息% h1 U& z6 S, m
  24.     DMEM_APPLY      tb_apply[DMEM_BLOCK_NUM];       //系统分配内存信息) o" d8 T9 w* N  b7 ]; W
  25.     uint16_t        apply_num;      //内存申请表占用数目: I! R1 N# p6 v: H
  26.     uint16_t        blk_num;        //内存块占用数目
    ) b0 g5 f( P& f# p8 a& C, `0 v) A8 ?
  27. }DMEM_STATE;
    & S+ m+ C0 {) H. T

  28. * G" |3 B; c! `. W
  29. static uint8_t DMEMORY[DMEM_TOTAL_SIZE];
    ( C9 O6 I/ Q% s; s
  30. static DMEM_STATE DMEMS = {0};
      r! F5 E8 R/ U6 \. I

  31. - a. i' `9 H% S
  32. DMEM *DynMemGet(uint32_t size)
    9 n* w/ K9 v" a9 Z9 A; M
  33. {
    3 U* d; c3 Z. w# |( e! m# _/ _
  34.     uint16_t loop = 0;1 f' _2 K, v- f3 I/ r
  35.     uint16_t find = 0;! h% @/ P6 a- m" v9 T5 a
  36.     uint16_t blk_num_want = 0;
    4 X- \/ Y4 l  s1 h5 @7 V4 y( M
  37.     DMEM * user = NULL;- O7 b7 c3 D- S# u$ e' A( m# ^
  38.     DMEM_APPLY *apply = NULL;
    9 A" T0 H4 O& r
  39.     2 l6 Q' v' \/ e/ ]. D5 t. M, [* |
  40.     //申请内存大小不能为0
      P8 y9 t% n) h' Y2 i
  41.     if(size == 0)               {   return NULL;    }2 M6 l# U' ~0 t
  42.     //申请内存不可超过总内存大小
    $ P( c  g8 _. C* Z
  43.     if(size > DMEM_TOTAL_SIZE)  {   return NULL;    }4 N; H) C, [! h5 e: r1 O3 P; z
  44.     //申请内存不可超过剩余内存大小
    4 I" u9 a4 h: l7 [
  45.     if(size > (DMEM_BLOCK_NUM - DMEMS.blk_num) * DMEM_BLOCK_SIZE)   {   return NULL;    }. I9 j$ q: _9 y, k: Q; Z3 G
  46.     //申请表必须有空余7 |1 w# S+ H9 G
  47.     if(DMEMS.apply_num >= DMEM_BLOCK_NUM)   {   return NULL;    }
    - I2 z. F8 F% _, A; Q7 {0 f# r
  48.     * [6 X* u' h& z  h2 f: W; j3 H
  49.     //计算所需连续块的个数: X% u6 T9 B6 I% X
  50.     blk_num_want = (size + DMEM_BLOCK_SIZE - 1) / DMEM_BLOCK_SIZE;% W; ~1 S3 A) G* m2 j. U
  51.     * A6 a* k9 t5 W8 R4 O9 g7 Y" O
  52.     //寻找申请表
    : \5 R* N! W' w1 B& f' U& Z: `
  53.     for(loop = 0; loop < DMEM_BLOCK_NUM; loop++)
    : c& _7 q7 \5 F5 M
  54.     {
    # z7 w# e+ k9 l' a/ ^6 T
  55.         if(DMEMS.tb_apply[loop].used == DMEM_FREE)( c" q6 }6 t/ F; |
  56.         {" j4 b! H. \0 b; m6 I: W# `6 @! {
  57.             apply = &DMEMS.tb_apply[loop];                  //申请表已找到
      `% ^1 x8 I- M, I* }5 |. L
  58.             user = &DMEMS.tb_user[loop];                    //用户表对应找到3 Z7 a6 [: o  s" B" }
  59.             user->tb = loop;                                //申请表编号记录
    8 i7 s" D7 O# ^
  60.             user->size = blk_num_want * DMEM_BLOCK_SIZE;    //分配大小计算9 U% ~1 R8 [' X! ~( _9 O
  61.             break;
    ( A( I1 A2 z' `/ P5 V
  62.         }% S" p3 E) P, w3 W! {1 S' Y
  63.     }$ n* o' K* U* t5 _$ V; ?9 b; P
  64.    
    + H% z5 L. [4 A4 s$ k
  65.     //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: Q) V1 Q3 m- l
  66.     if(loop == DMEM_BLOCK_NUM)  {   return NULL;    }5 S6 x9 G/ O2 [: h
  67.     1 d; Z2 y  P4 }1 w: m
  68.     //寻找连续内存块. L+ X9 [2 k# n& L5 [
  69.     for(loop = 0; loop < DMEM_BLOCK_NUM; loop++)/ w. G. N' d& ~, p3 m
  70.     {
    4 a  o! H4 i4 M$ L, V
  71.         if(DMEMS.tb_blk[loop] == DMEM_FREE)1 m5 c1 A- k  m; H4 j
  72.         {//找到第一个空闲内存块
    4 n+ s3 A2 J: }/ Q6 P/ r. e$ i  C9 ~
  73.             for(find = 1; (find < blk_num_want) && (loop + find < DMEM_BLOCK_NUM); find ++)4 q' u+ a4 o9 K% t+ a9 J5 ~' ]' B& d
  74.             {//找到下一个空闲内存块7 C; U' G. _9 {" K; a
  75.                 if(DMEMS.tb_blk[loop + find] != DMEM_FREE)& F6 Y2 S# \* j( D7 Z8 N
  76.                 {//发现已使用内存块/ r9 ^% Z" U& N9 t; q
  77.                     break;
    7 S3 Z, T$ k* M1 w" {
  78.                 }: V1 U# C* H, F0 _, }
  79.             }0 U( x+ f9 A- h4 @
  80.             if(find >= blk_num_want)3 l" g" I9 B4 P
  81.             {//寻找到的空闲内存块数目已经够用
    # ^/ Z: V) ?, h; _
  82.                 user->addr = DMEMORY + loop * DMEM_BLOCK_SIZE;  //计算申请到的内存的地址
    3 G6 {9 a+ V& N$ H- x3 M" a
  83.                 apply->blk_s = loop;                            //记录申请到的内存块首序号
    9 o1 w/ U8 F* B0 Z, s& B
  84.                 apply->blk_num = blk_num_want;                  //记录申请到的内存块数目: A% P. }2 \9 Q9 o, n) z0 I
  85.                 for(find = 0 ; find < apply->blk_num; find++)
    ! c( ?* d6 ~( H
  86.                 {
    : U: n8 S/ q0 r
  87.                     DMEMS.tb_blk[loop + find] = DMEM_USED;5 [, u* q% D" u  h& S
  88.                 }# f& \% J6 [) [9 B) B! U
  89.                 apply->used = DMEM_USED;                        //标记申请表已使用
    , `! n7 j% Q4 U$ s0 N
  90.                 DMEMS.apply_num += 1;
    ' ], b9 ?0 r" m6 ~7 c8 A
  91.                 DMEMS.blk_num += blk_num_want;
    1 s) D" e: x9 y8 M6 C( h
  92.                
    * m0 j4 t2 C% ?. A& C, |% b1 {
  93.                 return user;2 c1 x! P% e7 r- h& G2 i# j
  94.             }  x0 d) z1 `% c* `! i+ _0 I  i
  95.             else
    ' {, u  L( `+ X2 |
  96.             {//寻找到的空闲内存块不够用,从下一个开始找0 y2 w1 `& B( T" n" e1 X6 x2 v7 p
  97.                 loop += find;
    5 A& J; a# @2 E( w' T# x/ n0 C
  98.             }
    . d, x) w1 n# ^0 p8 Y4 r4 ?
  99.         }
      x) `+ N5 l/ i
  100.     }: @+ x3 e6 j) y, ~
  101.    
    + C+ ~/ B" k! C/ K- [
  102.     //搜索整个内存块,未找到大小适合的空间
    ) b3 ?4 C; S9 R6 t
  103.     return NULL;% B0 \. A7 R) _1 Z2 p5 d: R. }* f
  104. }5 a) e# C. o5 p8 l

  105. 6 J" Q7 i& j3 f: u: K' q# F- v& o2 c
  106. void DynMemPut(DMEM *user)2 l8 o, P5 E% N2 Z( Q
  107. {
    # n7 |; q1 G% Q4 g) d& J  s, ~6 w
  108.     uint16_t loop = 0;
    ! b0 K$ F" k5 @- P2 j3 Q
  109.     //若参数为空,直接返回
    : C, k9 ?. ]3 U$ Z. D
  110.     if(NULL == user)    {   return; }
    1 @1 B. G3 l3 k- K3 r
  111.     & f8 x1 m3 I& A2 d/ g* v" @6 c2 Z
  112.     //释放内存空间
    ! m3 Z" E) c, y2 T
  113.     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++)  L, s4 ]9 J) P/ C/ f
  114.     {
    0 Y. ?) n  s! c- I+ }, s
  115.         DMEMS.tb_blk[loop] = DMEM_FREE;/ l! A, @; w* }; {2 I# `' V- X
  116.         DMEMS.blk_num -= 1;
    ; h6 m. k3 u. V+ Y
  117.     }
    ! z% i/ t5 v8 F% C
  118.     //释放申请表- g# \% }9 z9 v2 F
  119.     DMEMS.tb_apply[user->tb].used = DMEM_FREE;( [8 d" B, w1 g$ @& z' c& v( `
  120.     DMEMS.apply_num -= 1;" C2 q  J  C4 V) h- [8 d' d- A
  121. }
复制代码
" S3 e4 B  p0 |. F
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