STM32單片機內存管理器實用代碼解析與工程應用指南

本代碼適用于無操作系統的STM32單片機開發，功能強大。

可申請到地址空間連續的不同大小的內存空間，且用戶接口簡單，使用方便。

直接復制粘貼如下代碼即可：

memory.h：

#ifndef __MEMORY_H__
#define __MEMORY_H__
 
#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "includes.h"
//用戶使用
typedef struct
{
????void????*addr;//申請到的內存的起始地址
????uint32_t?size;//申請到的內存的大小，按照塊大小分配，大于等于申請大小
????uint16_t??tb;?//申請表序號，申請內存時分配，釋放內存時使用，用戶不使用
}DMEM;
 
//若返回空，則申請失敗
DMEM *DynMemGet(uint32_t size);
void DynMemPut(DMEM *pDmem);
 
#endif //__MEMORY_H__

memory.c：

#include "memory.h"
 
#define DMEM_BLOCK_SIZE         256      //內存塊大小為128字節
#define DMEM_BLOCK_NUM          20       //內存塊個數為40個
#define DMEM_TOTAL_SIZE         (DMEM_BLOCK_SIZE*DMEM_BLOCK_NUM)    //內存總大小
 
typedef enum
{
    DMEM_FREE   = 0,
    DMEM_USED   = 1,
}DMEM_USED_ITEM;
 
typedef struct
{
    DMEM_USED_ITEM   used;       //使用狀態
    uint16_t         blk_s;      //起始塊序號
    uint16_t         blk_num;    //塊個數
}DMEM_APPLY;
 
typedef struct
{
    DMEM_USED_ITEM  tb_blk[DMEM_BLOCK_NUM];
    DMEM            tb_user[DMEM_BLOCK_NUM];        //用戶申請內存信息
    DMEM_APPLY      tb_apply[DMEM_BLOCK_NUM];       //系統分配內存信息
    uint16_t        apply_num;      //內存申請表占用數目
    uint16_t        blk_num;        //內存塊占用數目
}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;
    
    //申請內存大小不能為0
    if(size == 0)               {   return NULL;    }
    //申請內存不可超過總內存大小
    if(size > DMEM_TOTAL_SIZE)  {   return NULL;    }
    //申請內存不可超過剩余內存大小
    if(size > (DMEM_BLOCK_NUM - DMEMS.blk_num) * DMEM_BLOCK_SIZE)   {   return NULL;    }
    //申請表必須有空余
    if(DMEMS.apply_num >= DMEM_BLOCK_NUM)   {   return NULL;    }
    
    //計算所需連續塊的個數
    blk_num_want = (size + DMEM_BLOCK_SIZE - 1) / DMEM_BLOCK_SIZE;
    
    //尋找申請表
    for(loop = 0; loop < DMEM_BLOCK_NUM; loop++)
    {
        if(DMEMS.tb_apply[loop].used == DMEM_FREE)
        {
            apply = &DMEMS.tb_apply[loop];                  //申請表已找到
            user = &DMEMS.tb_user[loop];                    //用戶表對應找到
            user->tb = loop;                                //申請表編號記錄
            user->size = blk_num_want * DMEM_BLOCK_SIZE;    //分配大小計算
            break;
        }
    }
    
    //沒有找到可用申請表，理論上是不會出現此現象的，申請表剩余已在上面校驗
    if(loop == DMEM_BLOCK_NUM)  {   return NULL;    }
    
    //尋找連續內存塊
    for(loop = 0; loop < DMEM_BLOCK_NUM; loop++)
    {
        if(DMEMS.tb_blk[loop] == DMEM_FREE)
        {//找到第一個空閑內存塊
            for(find = 1; (find < blk_num_want) && (loop + find < DMEM_BLOCK_NUM); find ++)
            {//找到下一個空閑內存塊
                if(DMEMS.tb_blk[loop + find] != DMEM_FREE)
                {//發現已使用內存塊
                    break;
                }
            }
            if(find >= blk_num_want)
            {//尋找到的空閑內存塊數目已經夠用
                user->addr = DMEMORY + loop * DMEM_BLOCK_SIZE;  //計算申請到的內存的地址
                apply->blk_s = loop;                            //記錄申請到的內存塊首序號
                apply->blk_num = blk_num_want;                  //記錄申請到的內存塊數目
                for(find = 0 ; find < apply->blk_num; find++)
                {
                    DMEMS.tb_blk[loop + find] = DMEM_USED;
                }
                apply->used = DMEM_USED;                        //標記申請表已使用
                DMEMS.apply_num += 1;
                DMEMS.blk_num += blk_num_want;
                
                return user;
            }
            else
            {//尋找到的空閑內存塊不夠用，從下一個開始找
                loop += find;
            }
        }
    }
    
    //搜索整個內存塊，未找到大小適合的空間
    return NULL;
}
 
void DynMemPut(DMEM *user)
{
    uint16_t loop = 0;
    //若參數為空，直接返回
    if(NULL == user)    {   return; }
    
    //釋放內存空間
    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;
    }
    //釋放申請表
    DMEMS.tb_apply[user->tb].used = DMEM_FREE;
    DMEMS.apply_num -= 1;
}

審核編輯：黃飛

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