bma.c 文件参考

XWOS内存管理：伙伴算法内存块分配器 更多...

#include <xwos/standard.h>
#include <string.h>
#include <xwos/lib/xwlog.h>
#include <xwos/lib/bclst.h>
#include <xwos/lib/xwbop.h>
#include <xwos/osal/lock/spinlock.h>
#include <xwos/mm/common.h>
#include <xwos/mm/bma.h>

bma.c 的引用(Include)关系图:

浏览源代码.

宏定义
#define	xwmm_bmalogf(lv, fmt, ...)

函数
static struct xwmm_bma_bcb *	xwmm_bma_mem_to_bcb (struct xwmm_bma *bma, void *mem)
	从内存块首地址获得其控制块的指针
static void *	xwmm_bma_bcb_to_mem (struct xwmm_bma *bma, struct xwmm_bma_bcb *bcb)
	从内存块的控制块指针获得内存块的首地址
static struct xwmm_bma_bcb *	xwmm_bma_find_buddy (struct xwmm_bma *bma, struct xwmm_bma_bcb *bcb)
	寻找内存块的伙伴
static void	xwmm_bma_orderlist_add (struct xwmm_bma *bma, struct xwmm_bma_orderlist *ol, xwu8_t odr, struct xwmm_bma_bcb *bcb)
	将一块内存加入到阶链表
static xwer_t	xwmm_bma_orderlist_remove (struct xwmm_bma *bma, struct xwmm_bma_orderlist *ol, xwu8_t odr, struct xwmm_bma_bcb *bcb)
	从阶链表中删除一块内存
static struct xwmm_bma_bcb *	xwmm_bma_orderlist_choose (struct xwmm_bma *bma, struct xwmm_bma_orderlist *ol)
	从阶链表中选择一块内存，并返回其块控制块
static void	xwmm_bma_divide_block (struct xwmm_bma *bma, struct xwmm_bma_bcb *bcb, xwsq_t target_odr, struct xwmm_bma_orderlist *curr_ol)
	将大内存块分割成小块
static void	xwmm_bma_combine (struct xwmm_bma *bma, struct xwmm_bma_bcb *bcb)
	合并内存块
xwer_t	xwmm_bma_init (struct xwmm_bma *bma, const char *name, xwptr_t origin, xwsz_t size, xwsz_t blksize, xwsz_t blkodr)
	XWMM API：初始化伙伴算法内存块分配器
xwer_t	xwmm_bma_alloc (struct xwmm_bma *bma, xwsq_t order, void **membuf)
	XWMM API：申请一块连续的内存
xwer_t	xwmm_bma_free (struct xwmm_bma *bma, void *mem)
	XWMM API：释放内存块
xwer_t	xwmm_bma_malloc (struct xwmm_bma *bma, xwsz_t size, void **membuf)
	XWMM API：申请指定大小的连续内存
xwer_t	xwmm_bma_realloc (struct xwmm_bma *bma, xwsz_t size, void **membuf)
	XWMM API：调整内存大小
xwer_t	xwmm_bma_memalign (struct xwmm_bma *bma, xwsz_t alignment, xwsz_t size, void **membuf)
	XWMM API：申请对齐的内存
xwer_t	xwmm_bma_malloc_usable_size (struct xwmm_bma *bma, void *mem, xwsz_t *size)
	XWMM API：返回该块内存实际可用字节数

详细描述

XWOS内存管理：伙伴算法内存块分配器

作者

• 隐星曜 (Roy Sun) xwos@.nosp@m.xwos.nosp@m..tech

版权所有

• Copyright © 2015 xwos.tech, All Rights Reserved.

  ‍This Source Code Form is subject to the terms of the Mozilla Public License, v. 2.0. If a copy of the MPL was not distributed with this file, You can obtain one at http://mozilla.org/MPL/2.0/.

在文件 bma.c 中定义.

宏定义说明

xwmm_bmalogf

#define xwmm_bmalogf	(		lv,
			fmt,
			...
	)

< 调试日志开关

在文件 bma.c 第 26 行定义.

函数说明

xwmm_bma_mem_to_bcb()

static struct xwmm_bma_bcb * xwmm_bma_mem_to_bcb ( struct xwmm_bma *  bma, void *  mem  )

static

从内存块首地址获得其控制块的指针

参数

[in]	bma	伙伴算法内存块分配器对象的指针
[in]	mem	内存块的首地址

返回

内存块的控制块指针或类型为指针的错误码

在文件 bma.c 第 116 行定义.

{
        struct xwmm_bma_bcb * bcb;
        xwptr_t ofs;
        xwptr_t idx;
 
        ofs = (xwptr_t)mem - bma->zone.origin;
        idx = ofs / (xwptr_t)bma->blksize;
        if (ofs == (idx * bma->blksize)) {
                bcb = &bma->bcbs[idx];
        } else {
                bcb = err_ptr(-EINVAL);
        }
        return bcb;
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

xwmm_bma_bcb_to_mem()

static void * xwmm_bma_bcb_to_mem ( struct xwmm_bma *  bma, struct xwmm_bma_bcb *  bcb  )

static

从内存块的控制块指针获得内存块的首地址

参数

[in]	bma	伙伴算法内存块分配器对象的指针
[in]	bcb	内存块的控制块指针

返回

内存块的首地址

在文件 bma.c 第 139 行定义.

{
        xwptr_t idx;
        xwptr_t mem;
 
        idx = ((xwptr_t)bcb - (xwptr_t)bma->bcbs) / sizeof(struct xwmm_bma_bcb);
        mem = (idx * bma->blksize) + bma->zone.origin;
        return (void *)mem;
}

这是这个函数的调用关系图:

xwmm_bma_find_buddy()

static struct xwmm_bma_bcb * xwmm_bma_find_buddy ( struct xwmm_bma *  bma, struct xwmm_bma_bcb *  bcb  )

static

寻找内存块的伙伴

参数

[in]	bma	伙伴算法内存块分配器对象的指针
[in]	bcb	内存块的控制块指针

返回

伙伴内存块的控制块指针

< 阶的掩码

在文件 bma.c 第 156 行定义.

{
        xwsq_t seq;
        xwsq_t odr;
 
        seq = ((xwptr_t)bcb - (xwptr_t)bma->bcbs) / sizeof(struct xwmm_bma_bcb);
        odr = (xwsq_t)bcb->order & XWMM_BMA_ORDER_MASK;
        seq ^= (1U << odr);
        return &bma->bcbs[seq];
}

这是这个函数的调用关系图:

xwmm_bma_orderlist_add()

static void xwmm_bma_orderlist_add ( struct xwmm_bma *  bma, struct xwmm_bma_orderlist *  ol, xwu8_t  odr, struct xwmm_bma_bcb *  bcb  )

static

将一块内存加入到阶链表

参数

[in]	bma	伙伴算法内存块分配器对象的指针
[in]	ol	阶链表的指针
[in]	odr	阶链表的阶
[in]	bcb	内存块的控制块指针

< 块正在被使用

< 阶的掩码

在文件 bma.c 第 176 行定义.

{
        struct xwlib_bclst_node * n;
 
        /* 即将加入的块不在阶链表中，是本地数据。*/
        if ((XWMM_BMA_INUSED | odr) == bcb->order) {
                n = xwmm_bma_bcb_to_mem(bma, bcb);
                xwmm_bmalogf(DEBUG,
                             "[OL:0x%lX][+] bcb(idx:0x%lX,odr:0x%X),mem(0x%lX)\n",
                             (xwptr_t)ol,
                             (((xwptr_t)bcb - (xwptr_t)xwmm_bma->bcbs) /
                              sizeof(struct xwmm_bma_bcb)),
                             bcb->order, (xwptr_t)n);
                xwlib_bclst_init_node(n);
                xwlib_bclst_add_head(&ol->head, n);
                /* 当块被加入到阶链表中，就变成共享数据。*/
                bcb->order &= XWMM_BMA_ORDER_MASK;
        }
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

xwmm_bma_orderlist_remove()

static xwer_t xwmm_bma_orderlist_remove ( struct xwmm_bma *  bma, struct xwmm_bma_orderlist *  ol, xwu8_t  odr, struct xwmm_bma_bcb *  bcb  )

static

从阶链表中删除一块内存

参数

[in]	bma	伙伴算法内存块分配器对象的指针
[in]	ol	阶链表的指针
[in]	odr	阶链表的阶
[in]	bcb	内存块的控制块指针

返回

错误码

返回值

XWOK	删除成功
-ESRCH	阶链表中不存在此内存块

< 去除未使用变量的警告

< 块正在被使用

<No error

在文件 bma.c 第 210 行定义.

{
        struct xwlib_bclst_node * n;
        xwer_t rc;
 
        XWOS_UNUSED(ol);
        n = xwmm_bma_bcb_to_mem(bma, bcb);
        xwmm_bmalogf(DEBUG,
                     "[OL:0x%lX][-] bcb(idx:0x%lX,odr:0x%X),mem(0x%lX)\n",
                     (xwptr_t)ol,
                     (((xwptr_t)bcb - (xwptr_t)xwmm_bma->bcbs) /
                      sizeof(struct xwmm_bma_bcb)),
                     bcb->order, (xwptr_t)n);
        /* 即将被删除的块在阶链表中，是共享数据。*/
        if (odr != bcb->order) {
                rc = -ESRCH;
        } else {
                xwlib_bclst_del_init(n);
                bcb->order |= XWMM_BMA_INUSED;
                rc = XWOK;
        }
        return rc;
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

xwmm_bma_orderlist_choose()

static struct xwmm_bma_bcb * xwmm_bma_orderlist_choose ( struct xwmm_bma *  bma, struct xwmm_bma_orderlist *  ol  )

static

从阶链表中选择一块内存，并返回其块控制块

参数

[in]	bma	伙伴算法内存块分配器对象的指针
[in]	ol	阶链表的指针

返回

块控制块指针或类型为指针的错误码

返回值

-ENOENT

阶链表为空

< 块正在被使用

在文件 bma.c 第 245 行定义.

{
        struct xwlib_bclst_node * n;
        struct xwmm_bma_bcb * bcb;
 
        if (xwlib_bclst_tst_empty(&ol->head)) {
                bcb = err_ptr(-ENOENT);
        } else {
                n = ol->head.next;
                xwlib_bclst_del_init(n);
                bcb = xwmm_bma_mem_to_bcb(bma, n);
                xwmm_bmalogf(DEBUG,
                             "[OL:0x%lX][C] bcb(idx:0x%lX,odr:0x%X)\n",
                             (xwptr_t)ol,
                             (((xwptr_t)bcb - (xwptr_t)xwmm_bma->bcbs) /
                              sizeof(struct xwmm_bma_bcb)),
                             bcb->order);
                /* 即将被选择的块在阶链表中，是共享数据。*/
                bcb->order |= XWMM_BMA_INUSED;
        }
        return bcb;
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

xwmm_bma_divide_block()

static void xwmm_bma_divide_block ( struct xwmm_bma *  bma, struct xwmm_bma_bcb *  bcb, xwsq_t  target_odr, struct xwmm_bma_orderlist *  curr_ol  )

static

将大内存块分割成小块

参数

[in]	bma	伙伴算法内存块分配器对象的指针
[in]	bcb	大块的内存块的控制块的指针
[in]	target_odr	目标块数量的阶
[in]	curr_ol	当前被分割的大块所在的阶链表

< 阶的掩码

< 块已被合并

< 块正在被使用

< 报告BUG

< 当条件x成立时报告BUG

< 块正在被使用

< 块正在被使用

在文件 bma.c 第 277 行定义.

{
        xwsq_t blk_odr;
        xwsq_t blk_idx;
        xwsq_t blk_ofs;
        struct xwmm_bma_bcb * buddy;
 
        blk_odr = (xwsq_t)bcb->order & XWMM_BMA_ORDER_MASK;
        blk_idx = ((xwptr_t)bcb - (xwptr_t)bma->bcbs) / sizeof(struct xwmm_bma_bcb);
 
        while (blk_odr > target_odr) {
                curr_ol--;
                blk_odr--;
                blk_ofs = 1U << blk_odr;
                buddy = &bma->bcbs[blk_idx + blk_ofs];
                /* 加入阶链表之前， `buddy` 是本地数据。*/
                XWOS_BUG_ON((XWMM_BMA_COMBINED | XWMM_BMA_INUSED) != buddy->order);
                buddy->order = (xwu8_t)blk_odr | XWMM_BMA_INUSED;
                xwmm_bma_orderlist_add(bma, curr_ol, blk_odr, buddy);
                /* `bcb` 是本地数据。*/
                bcb->order = (xwu8_t)blk_odr | XWMM_BMA_INUSED;
                xwmm_bmalogf(DEBUG,
                             "[ALLOC][D] bcb(idx:0x%lX,odr:0x%X),"
                             "buddy(idx:0x%lX,odr:0x%X)\n",
                             (((xwptr_t)bcb - (xwptr_t)xwmm_bma->bcbs) /
                              sizeof(struct xwmm_bma_bcb)),
                             bcb->order,
                             (((xwptr_t)buddy - (xwptr_t)xwmm_bma->bcbs) /
                              sizeof(struct xwmm_bma_bcb)),
                             buddy->order);
        }
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图:

xwmm_bma_combine()

static void xwmm_bma_combine ( struct xwmm_bma *  bma, struct xwmm_bma_bcb *  bcb  )

static

合并内存块

参数

[in]	bma	伙伴算法内存块分配器对象的指针
[in]	bcb	内存块的控制块的指针

返回

错误码

< 阶的掩码

< 块已被合并

< 块正在被使用

< 报告BUG

< 当条件x成立时报告BUG

< 块已被合并

< 块正在被使用

< 块正在被使用

< 块已被合并

< 块正在被使用

< 块正在被使用

在文件 bma.c 第 359 行定义.

{
        struct xwmm_bma_bcb * buddy;
        xwsq_t curr_odr;
        xwsq_t target_odr;
        xwer_t rc;
 
        curr_odr = (bcb->order & XWMM_BMA_ORDER_MASK);
        target_odr = curr_odr + (xwsq_t)1;
        while (target_odr <= bma->blkodr) {
                buddy = xwmm_bma_find_buddy(bma, bcb);
                xwmm_bmalogf(DEBUG,
                             "[FREE][M] bcb(idx:0x%lX,odr:0x%X),"
                             "buddy(idx:0x%lX,odr:0x%X)\n",
                             (((xwptr_t)bcb - (xwptr_t)xwmm_bma->bcbs) /
                              sizeof(struct xwmm_bma_bcb)),
                             bcb->order,
                             (((xwptr_t)buddy - (xwptr_t)xwmm_bma->bcbs) /
                              sizeof(struct xwmm_bma_bcb)),
                             buddy->order);
                XWOS_BUG_ON((XWMM_BMA_COMBINED | XWMM_BMA_INUSED) == buddy->order);
                rc = xwmm_bma_orderlist_remove(bma,
                                               &bma->orderlists[curr_odr],
                                               curr_odr,
                                               buddy);
                if (rc < 0) {
                        break;
                }
                /* 此时 `buddy->order` 以及 `bcb->order` 都是本地数据。 */
                if (buddy > bcb) {
                        buddy->order = XWMM_BMA_COMBINED | XWMM_BMA_INUSED;
                        bcb->order = (xwu8_t)target_odr | XWMM_BMA_INUSED;
                } else {
                        bcb->order = XWMM_BMA_COMBINED | XWMM_BMA_INUSED;
                        buddy->order = (xwu8_t)target_odr | XWMM_BMA_INUSED;
                        bcb = buddy;
                }
                curr_odr = target_odr;
                target_odr++;
        }
        xwmm_bma_orderlist_add(bma, &bma->orderlists[curr_odr], curr_odr, bcb);
}

函数调用图:

这是这个函数的调用关系图: