从今天开始农民讲习所大人的培训教程！

只看该作者 · 2007-8-31 15:06

盼望所长大人、各位大侠以及学有所得朋友指点和监督！先道一声：谢谢了！
首先学习内存管理的函数。
下面是内存管理的C函数
//内存管理
#include<reg52.h>
#include "Memory.h"
//内存初始化  内存初始指针指向RAM最后

unsigned char  idata  *pRamEad;
//初始化
void Memory_Init()
   {
    pRamEad=0;

    }

//析构
/**************************/
    void Memory_Destory(void)
    {

    }

//内存分配
//返回分配后的初始指针
unsigned char  idata *Memory_Malloc(unsigned char Msize)
{
    pRamEad-=Msize;
    return  pRamEad;
    }
//用于指定数据清除内存

void Memory_Memset(unsigned char  idata *pRam,unsigned char mChar,  unsigned char mLen)
{
  while(mLen--)
  {
      *pRam++=mChar;

      }
}
下面是内存管理的头文件：
#ifdef _MemoryH
    //用户可以使用的变量

#else
    //----------------------------------------------------------
    //内存初始化
    //内存初试指针总是指向RAM最后
    //----------------------------------------------------------
    extern void Memory_Init(unsigned char *pRamEnd);

    //----------------------------------------------------------
    //析构
    //----------------------------------------------------------
    extern void Memory_Destory(void);

    //----------------------------------------------------------
    //内存分配
    //返回分配后的起始指针
    //----------------------------------------------------------
    extern unsigned char * Memory_Malloc( unsigned char mSize );

    //----------------------------------------------------------
    //用指定数据清除内存
    //----------------------------------------------------------
    extern void Memory_Memset( unsigned char idata *pRam, unsigned char mChar, unsigned char mLen );

#endif
这是在主函数的调用

Memory_Init((unsigned char idata *)0xff );//内部RAM的最后端
注意绿色部分！头文件和C函数以及调用是不一样的！不知道是为什么？有什么问题？

只看该作者 · 2007-8-31 20:09

只看该作者 · 2007-8-31 20:49

只看该作者 · 2007-8-31 21:51

只看该作者 · 2007-8-31 23:52

只看该作者 · 2007-9-1 08:56

#ifdef _MemoryH
    //用户可以使用的变量

#else
    //-----------------------------------------------------------
    //内存初始化
    //内存初试指针总是指向RAM最后
    //-----------------------------------------------------------
    extern void Memory_Init(unsigned char idata *pRamEnd);

    //-------------------------------------------------------------------------
    //析构
    //-------------------------------------------------------------------------
    extern void Memory_Destory(void);

    //-------------------------------------------------------------------------
    //内存分配
    //返回分配后的起始指针
    //-------------------------------------------------------------------------
    extern unsigned char * Memory_Malloc( unsigned char mSize );

    //-------------------------------------------------------------------------
    //用指定数据清除内存
    //-------------------------------------------------------------------------
    extern void Memory_Memset( unsigned char idata *pRam, unsigned char mChar, unsigned char mLen );

#endif

//-------------------------------------------------------------------------
//内存管理
//-------------------------------------------------------------------------
#define _MemoryH

#include <reg52.h>
#include "Memory.h"

//-----------------------------------------------------------
//使用的变量
struct InMemory{
    unsigned char idata *pREnd;
};
struct InMemory sInMemory;

//-------------------------------------------------------------------------
//内存初始化
//内存初试指针总是指向RAM最后
//-------------------------------------------------------------------------
void Memory_Init(unsigned char idata *pRamEnd)
{
    sInMemory.pREnd = pRamEnd;
}

//-------------------------------------------------------------------------
//析构
//-------------------------------------------------------------------------
void Memory_Destory(void)
{
}

//-------------------------------------------------------------------------
//内存分配
//返回分配后的起始指针
//-------------------------------------------------------------------------
unsigned char * Memory_Malloc( unsigned char mSize )
{
    if( mSize ){
        sInMemory.pREnd -= mSize;
        return sInMemory.pREnd+1;
    }
    else {
        return 0;
    }
}

//-------------------------------------------------------------------------
//用指定数据清除内存
//-------------------------------------------------------------------------
void Memory_Memset( unsigned char idata *pRam, unsigned char mChar, unsigned char mLen )
{
    while( mLen-- ){
        *pRam++ = mChar;
    }
}

只看该作者 · 2007-9-1 09:44

多谢所长大人啊！
还有问题啊！我看到所长的程序只是在初始化的时候用到了这个函数Memory_Init( (unsigned char idata *)0xff );
指向了内存了最后！所长说在模块中和通用函数加载使用，但是我没有看到！清除内存，也没有看到用！

只看该作者 · 2007-9-1 09:49

队列函数是通用的，要使用的RAM缓冲大小是通过入口参数在初始化调用时才确定，这时候就使用了动态分配。
很多场合会用，特别是建立通用函数库。没有这个函数，函数通用库几乎不可能建立。

动态分配都是只在初始化时用，工作过程中禁止使用。

分配内存后，要清0，确保不出现异常。

只看该作者 · 2007-9-1 13:52

请教一个问题：

自己写的内存管理函数，跟C语言自己分配变量会不会搞混？
例如，我用自己写的内存管理函数分配了一块内存
但是编译器怎么知道，这块空间已经被占用，他给其他变量
分配空间的时候不用这一块？？通过什么机制来实现的？
一直看不懂，也想不懂这一点。请指教一下。

只看该作者 · 2007-9-1 17:09

写了一个小时，修改几次，也是不行！

只看该作者 · 2007-9-1 17:24

//---------------------------------------------------------------------------
//通用缓冲队列
//----------------------------------------------------------------------------
struct QueueBuffer{
    unsigned char idata *aBufferStart;        //缓冲区起始点
    unsigned char idata *aBufferEnd;        //缓冲区结束点
    unsigned char idata *pIn;                //写指针
    unsigned char idata *pOut;                //读指针
    unsigned char mCount;                    //缓冲区数据个数
};

#ifdef _QueueH
    //用户可以使用的变量

#else
    //------------------------------------------------------------
    //构造
    //------------------------------------------------------------
    extern void Queue_Init(void);

    //------------------------------------------------------------
    //析构,释放在init()中使用到的硬件资源
    //------------------------------------------------------------
    extern void Queue_Destory(void);

    //------------------------------------------------------------
    //申请注册缓冲队列
    //返回struct QueueBuffer结构指针。
    //------------------------------------------------------------
    extern struct QueueBuffer idata * Queue_Register( unsigned char mSize );

    //------------------------------------------------------------
    //将数据压入队列
    //------------------------------------------------------------
    extern void Queue_Push( struct QueueBuffer idata *pQueueBuffer, unsigned char mData );

    //------------------------------------------------------------
    //将数据弹出队列
    //------------------------------------------------------------
    extern unsigned char Queue_Pop( struct QueueBuffer idata *pQueueBuffer );

    //------------------------------------------------------------
    //读出队列指定序号数据
    //------------------------------------------------------------
    extern unsigned char Queue_Read( struct QueueBuffer idata *pQueueBuffer, unsigned char mId );

    //------------------------------------------------------------
    //返回队列数据个数
    //------------------------------------------------------------
    extern unsigned char Queue_Num( struct QueueBuffer idata *pQueueBuffer );

    //------------------------------------------------------------
    //队列清空
    //------------------------------------------------------------
    extern void Queue_Clear( struct QueueBuffer idata *pQueueBuffer );

#endif

//---------------------------------------------------------------------------
//通用缓冲队列
//----------------------------------------------------------------------------
#define _QueueH

#include <reg52.h>
#include "Memory.h"
#include "Queue.h"

//----------------------------------------------------------------------------
//构造
//----------------------------------------------------------------------------
void Queue_Init(void){ }

//----------------------------------------------------------------------------
//析构,释放在init()中使用到的硬件资源
//----------------------------------------------------------------------------
void Queue_Destory(void){ }

//------------------------------------------------------------
//申请注册缓冲队列
//返回struct QueueBuffer结构指针。
//------------------------------------------------------------
struct QueueBuffer idata * Queue_Register( unsigned char mSize )
{
    struct QueueBuffer idata *pQueueBuffer;

    pQueueBuffer = (struct QueueBuffer idata * )Memory_Malloc( sizeof(struct QueueBuffer) );                //分配记录队列信息的结构变量
    Memory_Memset( (unsigned char idata *)pQueueBuffer, 0, sizeof(struct QueueBuffer) );                    //记录队列信息的结构变量清0

    pQueueBuffer->aBufferStart = pQueueBuffer->pIn = pQueueBuffer->pOut = Memory_Malloc( mSize );    //分配队列所需内存
    pQueueBuffer->aBufferEnd = pQueueBuffer->aBufferStart + mSize;                                    //队列结束指针

    return pQueueBuffer;
}

#pragma NOAREGS
//------------------------------------------------------------
//将数据压入队列
//------------------------------------------------------------
void Queue_Push( struct QueueBuffer idata * pQueueBuffer, unsigned char mData )
{
    unsigned char idata *p;
    p = pQueueBuffer->pIn;

    *p++ = mData;
    if (p == pQueueBuffer->aBufferEnd){
        p = pQueueBuffer->aBufferStart;
    }
    pQueueBuffer->pIn = p;

    pQueueBuffer->mCount ++;
}

//------------------------------------------------------------
//将数据弹出队列
//------------------------------------------------------------
unsigned char Queue_Pop( struct QueueBuffer idata *pQueueBuffer )
{
    unsigned char mData;
    unsigned char idata *p;
    p = pQueueBuffer->pOut;

    mData = *p;
    if( ++p == pQueueBuffer->aBufferEnd ){
        p = pQueueBuffer->aBufferStart;
    }
    pQueueBuffer->pOut = p;

    pQueueBuffer->mCount --;

    return mData;
}

//------------------------------------------------------------
//读出队列指定序号数据
//------------------------------------------------------------
unsigned char Queue_Read( struct QueueBuffer idata *pQueueBuffer, unsigned char mId )
{
      unsigned char idata *pTemp;

      pTemp = pQueueBuffer->pOut + mId;
      if( pTemp < pQueueBuffer->aBufferEnd )return(*pTemp);
      else return( *(pTemp - pQueueBuffer->aBufferEnd + pQueueBuffer->aBufferStart) );
}

//------------------------------------------------------------
//返回队列数据个数
//------------------------------------------------------------
unsigned char Queue_Num( struct QueueBuffer idata *pQueueBuffer )
{
    return pQueueBuffer->mCount;
}
#pragma AREGS

//------------------------------------------------------------
//队列清空
//------------------------------------------------------------
void Queue_Clear( struct QueueBuffer idata *pQueueBuffer )
{
    B = IE;                                        //清零阶段禁止中断，防止被使用
    EA = 0;
    pQueueBuffer->pIn = pQueueBuffer->pOut = pQueueBuffer->aBufferStart;
    pQueueBuffer->mCount = 0;
    IE = B;
}

只看该作者 · 2007-9-1 17:34

动态分配的RAM，可以这样看：
如果没有动态，那么需要的RAM必须放在变量区，占用RAM大小是一样的。只不过RAM是放在未使用到的RAM区，通常在C编译器的内部变量__bss_end+1的位置之后，表示前面是变量区，后面未用。

51的RAM有些特殊，在__bss_end之后是堆栈区，所以干脆我们就直接从最后往前分配。如果发生和堆栈区重叠，那么不使用动态分配改用静态时，C编译器会同样通不过：超过内部RAM大小。所以这个问题没关系，只要我们注意到运行时保留足够的堆栈空间就行。

只看该作者 · 2007-9-1 17:37

//-------------------------------------------------------------------------
//内存初始化
//内存初试指针总是指向RAM最后
//Image$$RW$$Limit是变量区最后结束地址，后面紧跟4*256的栈区SVC_Stack、IRQ_Stack、FIQ_Stack、保留
//-------------------------------------------------------------------------
void Memory_Init(void)
{
this.pRamHeap = (unsigned char *)(Image$$ZI$$Limit+256*4+1024);
}

把堆栈区留出来之后的空间，是我们可以当作动态RAM的区域来使用的。

只看该作者 · 2007-9-1 17:39

#define Memory_InitDefault() do{ Memory_Init( &__bss_end + 1 ); }while(0)

只看该作者 · 2007-9-2 14:19

51的RAM有些特殊，在__bss_end之后是堆栈区，所以干脆我们就直接从最后往前分配。如果发生和堆栈区重叠，那么不使用动态分配改用静态时，C编译器会同样通不过：超过内部RAM大小。所以这个问题没关系，只要我们注意到运行时保留足够的堆栈空间就行。

今天仔细看了一下keil CX51的说明书，确实是那样，系统先分配变量，然后在变量后面是堆栈空间。终于理解了所长将内存分配指针移动到尾部的用意了。

另外，我上网查了一下__bss_end ，貌似这个是AVR单片机编译器ICCAVR编译器的？如果想看一下keil的那些内部函数，和一些内部运行机制，应该看些什么资料呢？

谢谢所长的指点了，hoho～～～

只看该作者 · 2007-9-3 08:40

但是怎么用心里还是没有数！随着课程的深入，我想会理解的！但是看着电脑学习很是累眼啊！所长你的书什么时候出版啊？到时候买两本，看一本，保存一本！呵呵！

只看该作者 · 2007-10-14 17:31

在PC机上一个C语言程序的内存布局通常是：

高地址    +-----------------+
          |                 |
          |                 |
          +-----------------+
          |       栈        |
          + - - - - - - - - +
          |                 |
          |                 |
          |                 |
          |                 |
          |                 |
          |                 |
          |                 |
          |                 |
          |                 |
          |                 |
          |                 |
          |                 |
          + - - - - - - - - +
          |                 |
          |       堆        |
          +-----------------+
          |    未初始化的   |
          |      数据       |
          |                 |
          +-----------------+
          |                 |
          |  初始化的数据   |
          +-----------------+
          |                 |
          |                 |
          |  正文段(代码）  |
          |                 |
低地址    +-----------------+

其中，函数中定义的局部变量是在栈中分配的，由malloc分配的空间在堆中分配；栈由高地址向低地址增长，堆由运行时管理。

但在51单片机中有点不同，我知道的是：正文段是在ROM当中，这一点就不管了，
但51的栈是有低地址向高增长的，从这个就知C51的内存布局应和PC上的程序不同。那么是怎样的呢？

我的问题是：
1、局部变量在哪里分配？使用栈了吗？
2、所长提到的“51的RAM有些特殊，在__bss_end之后是堆栈区”这个__bss_end是那个段的结束？这个之后是向高地址还是向低地址？

能不能推荐一个介绍这些细节的参考资料？谢谢！

只看该作者 · 2007-10-14 22:11

1、局部变量在哪里分配？使用栈了吗？

答：我讲的是在只使用51自身RAM的情形下，51局部变量一般在寄存器组，如数量大于8个和全局变量一样分配在堆栈区之前，C编译时会把全局变量字节数和（有最大局部变量的子函数）局部变量字节数，构成位变量的字节数保留，堆栈区安排在之后。__bss_end最小等于前面几个字节数之和，不仔细安排的话一般会大于。

2、所长提到的“51的RAM有些特殊，在__bss_end之后是堆栈区”这个__bss_end是那个段的结束？这个之后是向高地址还是向低地址？

答：向高地址。

只看该作者 · 2007-10-17 15:56

C51中，函数参数和局部变量全都采用静态分配。
由编译器分析调用关系，然后决定那些变量可以覆盖。

从今天开始农民讲习所大人的培训教程！

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有错误的，不能照抄，关键是理解意思。

好，先占个座听~~

这样搞你怎么知道用了多少内存？

需要活学活用。

：

盼望的人出现了！高兴！！

比如使用通用队列时

请教一个问题

所长大人，我编译你的队列模块，也通不过啊！

:

不会混

下例子是我在ARM9 s3c2410上的例子

AVR上的例子

今天仔细看了一下

今天基本理解内存管理和队列！

c51的内存布局是怎样的？

回答楼上的：

谢谢楼上，基本明白了。

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