STM32入门学习笔记之文件系统FatFs的移植3

21.2.2 ffsystem.c文件的修改

（1）内存分配ff_memalloc

void* ff_memalloc( UINT msize )

{

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

}

（2）内存释放ff_memfree

void ff_memfree( void* mblock )

{

myfree( SRAMIN, mblock ) ;

}

21.2.3 exfuns.c与exfuns.h文件的创建

（1）创建exfuns.h文件，并输入以下代码。

#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 ) ; //为exfuns申请内存

u8 exf_getfree( u8 *drv, u32 *total, u32 *free ) ; //得到磁盘总容量和剩余容量

#endif

（2）创建exfuns.c文件，并输入以下代码。

#include 'exfuns.h'

#include 'malloc.h'

FATFS *fs[ FF_VOLUMES ] ; //逻辑磁盘工作区

FIL *file ; //文件1

FIL *ftemp ; //文件2

UINT br, bw ; //读写变量

FILINFO fileinfo ; //文件信息

DIR dir ; //目录

u8 *fatbuf ; //SD卡数据缓存区

u8 exfuns_init()

{

u8 i;

   for( i=0; i

   {

            //为磁盘i工作区申请内存

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

          if( !fs[ i ] )

                 break ;

   }

   file = ( FIL* )mymalloc( SRAMIN, sizeof( FIL ) ) ;       //为file申请内存

   ftemp = ( FIL* )mymalloc( SRAMIN, sizeof( FIL ) ) ;   //为ftemp申请内存

   fatbuf = ( u8* )mymalloc( SRAMIN, 512 ) ;               //为fatbuf申请内存

   //申请有一个失败,即失败

   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;

   //得到磁盘信息及空闲簇数量

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

   if( res==0 )

   {                                                                              

          tot_sect =( fs1->n_fatent-2 )*fs1->csize ;          //得到总扇区数

          fre_sect = fre_clust*fs1->csize ;                         //得到空闲扇区数

          //扇区大小不是512字节,则转换为512字节

          #if FF_MAX_SS!=512

                 tot_sect*=fs1->ssize/512;

                 fre_sect*=fs1->ssize/512;

          #endif

          *total=tot_sect>>1 ;                                                                    //单位为KB

          *free=fre_sect>>1 ;                                            //单位为KB

}

return res;

}

注：如果SD卡文件系统不能正确挂载则需要修改SD卡驱动文件中的两个参数，如下图所示。

21.3 内存管理

21.3.1 内存管理简介

内存管理，是指软件运行时对计算机内存资源的分配和使用的技术。其最主要的目的是如何高效，快速的分配，并且在适当的时候释放和回收内存资源。内存管理的实现方法有很多种，他们其实最终都是要实现2个函数：malloc和free；malloc函数用于内存申请，free函数用于内存释放。

这一部分我们使用了一种比较简单的办法来实现：分块式内存管理。下面我们介绍一下该方法的实现原理，如下图所示。

从上图可以看出，分块式内存管理由内存池和内存管理表两部分组成。内存池被等分为n块，对应的内存管理表，大小也为n，内存管理表的每一个项对应内存池的一块内存。内存管理表的项值代表的意义为：当该项值为0的时候，代表对应的内存块未被占用，当该项值非零的时候，代表该项对应的内存块已经被占用，其数值则代表被连续占用的内存块数。比如某项值为10，那么说明包括本项对应的内存块在内，总共分配了10个内存块给外部的某个指针。

内存分配方向如图所示，是从顶到底的分配方向。即首先从最末端开始找空内存。当内存管理刚初始化的时候，内存表全部清零，表示没有任何内存块被占用。

21.3.2 分配原理

当指针p调用malloc申请内存的时候，先判断p要分配的内存块数m，然后从第n项开始，向下查找，直到找到m块连续的空内存块（即对应内存管理表项为0），然后将这m个内存管理表项的值都设置为m（标记被占用），最后，把最后的这个空内存块的地址返回指针p，完成一次分配。注意，如果当内存不够的时候（找到最后也没找到连续的m块空闲内存），则返回NULL给p，表示分配失败。

21.3.3 释放原理

当p申请的内存用完，需要释放的时候，调用free函数实现。free函数先判断p指向的内存地址所对应的内存块，然后找到对应的内存管理表项目，得到p所占用的内存块数目m（内存管理表项目的值就是所分配内存块的数目），将这m个内存管理表项目的值都清零，标记释放，完成一次内存释放。

21.3.4 源代码实现

（1）创建malloc.h文件，并输入以下代码。

/*********************************************************************************************************

                内    存    管    理    文    件

*********************************************************************************************************/

#ifndef _MALLOC_H_

#define _MALLOC_H_

#include 'sys.h'

/*********************************************************************************************************

                数    据    结    构    定    义

*********************************************************************************************************/

//定义两个内存池

#define SRAMIN   0    //内部内存池

#define SRAMBANK   1  //定义支持的SRAM块数

//mem1内存参数设定

#define MEM1_BLOCK_SIZE      32                                    //内存块大小为32字节

#define MEM1_MAX_SIZE      40*1024                                  //最大管理内存40K

#define MEM1_ALLOC_TABLE_SIZE  MEM1_MAX_SIZE/MEM1_BLOCK_SIZE                      //内存表大小

//内存管理控制器

struct _m_mallco_dev

{

  void ( *init )( u8 ) ;              //初始化

  u8 ( *perused )( u8 ) ;              //内存使用率

  u8   *membase[ SRAMBANK ] ;            //内存池 管理SRAMBANK个区域的内存

  u16 *memmap[ SRAMBANK ] ;            //内存管理状态表

  u8  memrdy[ SRAMBANK ] ;            //内存管理是否就绪

};

extern struct _m_mallco_dev mallco_dev;                                  //在mallco.c里面定义

/*********************************************************************************************************

                  函    数    列    表

*********************************************************************************************************/

void my_mem_init( u8 memx ) ;                                      //内存管理初始化函数

u8 my_mem_perused( u8 memx ) ;                                      //获得内存使用率

void myfree( u8 memx, void *ptr ) ;                                    //内存释放

void *mymalloc( u8 memx, u32 size ) ;                                  //内存分配

void *myrealloc( u8 memx, void *ptr, u32 size ) ;                            //重新分配内存

#endif