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21.2.2 ffsystem.c文件的修改

（1）內存分配ff_memalloc

void* ff_memalloc( UINT msize )

{

return ( void* )mymalloc( SRAMIN, msize ) ;

}

（2）內存釋放ff_memfree

void ff_memfree( void* mblock )

{

myfree( SRAMIN, mblock ) ;

}

21.2.3 exfuns.c與exfuns.h文件的創建

（1）創建exfuns.h文件，并輸入以下代碼。

#ifndef _EXFUNS_H

#define _EXFUNS_H

#include "sys.h"

#include "ff.h"

extern FATFS *fs[ FF_VOLUMES ] ;

extern FIL *file;

extern FIL *ftemp;

extern UINT br,bw;

extern FILINFO fileinfo;

extern DIR dir;

u8 exfuns_init( void ) ; //為exfuns申請內存

u8 exf_getfree( u8 *drv, u32 *total, u32 *free ) ; //得到磁盤總容量和剩余容量

#endif

（2）創建exfuns.c文件，并輸入以下代碼。

#include "exfuns.h"

#include "malloc.h"

FATFS *fs[ FF_VOLUMES ] ; //邏輯磁盤工作區

FIL *file ; //文件1

FIL *ftemp ; //文件2

UINT br, bw ; //讀寫變量

FILINFO fileinfo ; //文件信息

DIR dir ; //目錄

u8 *fatbuf ; //SD卡數據緩存區

u8 exfuns_init()

{

u8 i;

   for( i=0; i

   {

            //為磁盤i工作區申請內存

          fs[ i ] = ( FATFS* )mymalloc( SRAMIN, sizeof( FATFS ) ) ;

          if( !fs[ i ] )

                 break ;

   }

   file = ( FIL* )mymalloc( SRAMIN, sizeof( FIL ) ) ;       //為file申請內存

   ftemp = ( FIL* )mymalloc( SRAMIN, sizeof( FIL ) ) ;   //為ftemp申請內存

   fatbuf = ( u8* )mymalloc( SRAMIN, 512 ) ;               //為fatbuf申請內存

   //申請有一個失敗,即失敗

   if( ( i==FF_VOLUMES )&&file&&ftemp&&fatbuf )

          return 0 ;

   else

          return 1 ;

}

u8 exf_getfree( u8 *drv, u32 *total, u32 *free )

{

FATFS *fs1;

   u8 res;

   u32 fre_clust=0, fre_sect=0, tot_sect=0;

   //得到磁盤信息及空閑簇數量

   res = ( u32 )f_getfree( ( const TCHAR* )drv, ( DWORD* )&fre_clust, &fs1 ) ;

   if( res==0 )

   {                                                                              

          tot_sect =( fs1->n_fatent-2 )*fs1->csize ;          //得到總扇區數

          fre_sect = fre_clust*fs1->csize ;                         //得到空閑扇區數

          //扇區大小不是512字節,則轉換為512字節

          #if FF_MAX_SS!=512

                 tot_sect*=fs1->ssize/512;

                 fre_sect*=fs1->ssize/512;

          #endif

          *total=tot_sect>>1 ;                                                                    //單位為KB

          *free=fre_sect>>1 ;                                            //單位為KB

}

return res;

}

注：如果SD卡文件系統不能正確掛載則需要修改SD卡驅動文件中的兩個參數，如下圖所示。

21.3 內存管理

21.3.1 內存管理簡介

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。內存管理的實現方法有很多種，他們其實最終都是要實現2個函數：malloc和free；malloc函數用于內存申請，free函數用于內存釋放。

這一部分我們使用了一種比較簡單的辦法來實現：分塊式內存管理。下面我們介紹一下該方法的實現原理，如下圖所示。

從上圖可以看出，分塊式內存管理由內存池和內存管理表兩部分組成。內存池被等分為n塊，對應的內存管理表，大小也為n，內存管理表的每一個項對應內存池的一塊內存。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。

內存分配方向如圖所示，是從頂到底的分配方向。即首先從最末端開始找空內存。當內存管理剛初始化的時候，內存表全部清零，表示沒有任何內存塊被占用。

21.3.2 分配原理

當指針p調用malloc申請內存的時候，先判斷p要分配的內存塊數m，然后從第n項開始，向下查找，直到找到m塊連續的空內存塊（即對應內存管理表項為0），然后將這m個內存管理表項的值都設置為m（標記被占用），最后，把最后的這個空內存塊的地址返回指針p，完成一次分配。注意，如果當內存不夠的時候（找到最后也沒找到連續的m塊空閑內存），則返回NULL給p，表示分配失敗。

21.3.3 釋放原理

當p申請的內存用完，需要釋放的時候，調用free函數實現。free函數先判斷p指向的內存地址所對應的內存塊，然后找到對應的內存管理表項目，得到p所占用的內存塊數目m（內存管理表項目的值就是所分配內存塊的數目），將這m個內存管理表項目的值都清零，標記釋放，完成一次內存釋放。

21.3.4 源代碼實現

（1）創建malloc.h文件，并輸入以下代碼。

/*********************************************************************************************************
                內    存    管    理    文    件
*********************************************************************************************************/
#ifndef _MALLOC_H_
#define _MALLOC_H_


#include "sys.h"
/*********************************************************************************************************
                數    據    結    構    定    義
*********************************************************************************************************/
//定義兩個內存池
#define SRAMIN   0    //內部內存池
#define SRAMBANK   1  //定義支持的SRAM塊數
//mem1內存參數設定
#define MEM1_BLOCK_SIZE      32                                    //內存塊大小為32字節
#define MEM1_MAX_SIZE      40*1024                                  //最大管理內存40K
#define MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE  MEM1_MAX_SIZE/MEM1_BLOCK_SIZE                      //內存表大小
//內存管理控制器
struct _m_mallco_dev
{
  void ( *init )( u8 ) ;              //初始化
  u8 ( *perused )( u8 ) ;              //內存使用率
  u8   *membase[ SRAMBANK ] ;            //內存池 管理SRAMBANK個區域的內存
  u16 *memmap[ SRAMBANK ] ;            //內存管理狀態表
  u8  memrdy[ SRAMBANK ] ;            //內存管理是否就緒
};
extern struct _m_mallco_dev mallco_dev;                                  //在mallco.c里面定義
/*********************************************************************************************************
                  函    數    列    表
*********************************************************************************************************/
void my_mem_init( u8 memx ) ;                                      //內存管理初始化函數
u8 my_mem_perused( u8 memx ) ;                                      //獲得內存使用率
void myfree( u8 memx, void *ptr ) ;                                    //內存釋放
void *mymalloc( u8 memx, u32 size ) ;                                  //內存分配
void *myrealloc( u8 memx, void *ptr, u32 size ) ;                            //重新分配內存


#endif