Added new list-based memory allocator
This commit is contained in:
@@ -1,2 +1,2 @@
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nobase_include_HEADERS = libmalloc/bitmap_alloc.h libmalloc/buddy_alloc.h \
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nobase_include_HEADERS = libmalloc/bitmap_alloc.h libmalloc/buddy_alloc.h \
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libmalloc/memmap.h libmalloc/common.h
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libmalloc/list_alloc.h libmalloc/memmap.h libmalloc/common.h
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27
include/libmalloc/list_alloc.h
Normal file
27
include/libmalloc/list_alloc.h
Normal file
@@ -0,0 +1,27 @@
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#ifndef _LIBMALLOC_LISTALLOC_H
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#define _LIBMALLOC_LISTALLOC_H
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#include "memmap.h"
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#include "common.h"
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typedef struct list_block_t
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{
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unsigned long free;
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unsigned long size;
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struct list_block_t *prev;
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struct list_block_t *next;
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} list_block_t;
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typedef struct list_alloc_descriptor_t
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{
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list_block_t head;
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list_block_t *current_block;
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} list_alloc_descriptor_t;
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void *list_alloc_reserve(list_alloc_descriptor_t *heap, unsigned long size);
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void list_alloc_free(list_alloc_descriptor_t *heap, void *p);
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int list_alloc_init(list_alloc_descriptor_t *heap, memory_map_t *map);
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#endif
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@@ -1,4 +1,4 @@
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lib_LIBRARIES = libmalloc.a
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lib_LIBRARIES = libmalloc.a
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libmalloc_a_SOURCES = buddy_alloc.c bitmap_alloc.c memmap.c
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libmalloc_a_SOURCES = buddy_alloc.c bitmap_alloc.c list_alloc.c memmap.c
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libmalloc_a_CFLAGS = -I$(prefix)/include
|
libmalloc_a_CFLAGS = -I$(prefix)/include
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134
src/list_alloc.c
Normal file
134
src/list_alloc.c
Normal file
@@ -0,0 +1,134 @@
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#include "libmalloc/list_alloc.h"
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#include <stddef.h>
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#include <stdio.h>
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#define MIN_BLOCK_SIZE (4 * sizeof(list_block_t))
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static list_block_t *block_end_ptr(list_block_t *p)
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{
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return (list_block_t*)((void*)p + p->size - sizeof(list_block_t));
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}
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static list_block_t *block_start_ptr(list_block_t *p)
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{
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return (list_block_t*)((void*)p - p->size + sizeof(list_block_t));
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}
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static void set_block_tag(list_block_t *p, unsigned long free)
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{
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p->free = free;
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block_end_ptr(p)->free = free;
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}
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static void set_block_size(list_block_t *p, unsigned long size)
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{
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p->size = size;
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block_end_ptr(p)->size = size;
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}
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static void set_block_next(list_block_t *p, list_block_t *next)
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|
{
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|
p->next = next;
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|
block_end_ptr(p)->next = next;
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|
}
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||||||
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static void set_block_prev(list_block_t *p, list_block_t *prev)
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|
{
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|
p->prev = prev;
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|
block_end_ptr(p)->prev = prev;
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|
}
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static void set_block(list_block_t *p, unsigned long tag, unsigned long size,
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|
list_block_t *next, list_block_t *prev)
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|
{
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||||||
|
set_block_size(p, size);
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||||||
|
set_block_tag(p, tag);
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||||||
|
set_block_next(p, next);
|
||||||
|
set_block_prev(p, prev);
|
||||||
|
}
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|
void *list_alloc_reserve(list_alloc_descriptor_t *heap, unsigned long size)
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|
{
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size += sizeof(unsigned long) - 1;
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|
size -= size % sizeof(unsigned long);
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list_block_t *p = heap->current_block;
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do
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{
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|
if(p->size >= (size + 2 * sizeof(list_block_t) + MIN_BLOCK_SIZE))
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{
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printf("Reserving partial block.\n");
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unsigned long new_size = p->size - size - (2 * sizeof(list_block_t));
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|
list_block_t *new_block = (void*)p + new_size;
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||||||
|
set_block(new_block, 0, size + 2 * sizeof(list_block_t), 0, 0);
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||||||
|
set_block_tag(p, 1);
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||||||
|
set_block_size(p, new_size);
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||||||
|
heap->current_block = p;
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|
return (void*)new_block + sizeof(list_block_t);
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|
}
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||||||
|
else if(p->size >= (size + 2 * sizeof(list_block_t)))
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||||||
|
{
|
||||||
|
printf("Reserving whole block.\n");
|
||||||
|
set_block_next(p->prev, p->next);
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||||||
|
set_block_prev(p->next, p->prev);
|
||||||
|
heap->current_block = p->next;
|
||||||
|
set_block(p, 0, p->size, 0, 0);
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||||||
|
return (void*)p + sizeof(list_block_t);
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|
}
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||||||
|
p = p->next;
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|
} while(p != heap->current_block);
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|
return NOMEM;
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|
}
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|
void list_alloc_free(list_alloc_descriptor_t *heap, void *p)
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|
{
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|
list_block_t *block = (list_block_t*)(p - sizeof(list_block_t));
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|
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|
list_block_t *lhs = block_start_ptr(block - 1);
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|
if(lhs->free == 1)
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|
{
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||||||
|
printf("Merging left.\n");
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||||||
|
set_block_next(lhs->prev, lhs->next);
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||||||
|
set_block_prev(lhs->next, lhs->prev);
|
||||||
|
unsigned long new_size = block->size + lhs->size;
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|
block = (void*)block - lhs->size;
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|
block->size = new_size;
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|
}
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|
|
||||||
|
list_block_t *rhs = (block_end_ptr(block) + 1);
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||||||
|
if(rhs->free == 1)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
printf("Merging right.\n");
|
||||||
|
set_block_next(rhs->prev, rhs->next);
|
||||||
|
set_block_prev(rhs->next, rhs->prev);
|
||||||
|
block->size += rhs->size;
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||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
set_block(block, 1, block->size, &heap->head, heap->head.prev);
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||||||
|
set_block_next(heap->head.prev, block);
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||||||
|
set_block_prev(&heap->head, block);
|
||||||
|
heap->current_block = block;
|
||||||
|
}
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||||||
|
|
||||||
|
int list_alloc_init(list_alloc_descriptor_t *heap, memory_map_t *map)
|
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|
{
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||||||
|
heap->head.free = 0;
|
||||||
|
heap->head.size = sizeof(heap->head);
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||||||
|
heap->head.prev = &heap->head;
|
||||||
|
heap->head.next = &heap->head;
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||||||
|
heap->current_block = &heap->head;
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|
for(int i = 0; i < map->size; i++)
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|
{
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|
if(map->array[i].type != M_AVAILABLE
|
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|
|| map->array[i].size < MIN_BLOCK_SIZE)
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|
{
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|
continue;
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|
}
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|
list_block_t *new_block = ((list_block_t*)map->array[i].location) + 1;
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||||||
|
set_block(new_block, 1, map->array[i].size - sizeof(list_block_t) * 2, &heap->head, heap->head.prev);
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||||||
|
set_block_next(heap->head.prev, new_block);
|
||||||
|
set_block_prev(&heap->head, new_block);
|
||||||
|
(new_block - 1)->free = 0;
|
||||||
|
(block_end_ptr(new_block) + 1)->free = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
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@@ -1,9 +1,12 @@
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if BUILD_TESTS
|
if BUILD_TESTS
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noinst_PROGRAMS = test_bitmapalloc test_buddyalloc
|
noinst_PROGRAMS = test_bitmapalloc test_buddyalloc test_listalloc
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||||||
|
|
||||||
test_bitmapalloc_SOURCES = test_bitmapalloc.c
|
test_bitmapalloc_SOURCES = test_bitmapalloc.c
|
||||||
test_bitmapalloc_LDADD = ../src/libmalloc.a
|
test_bitmapalloc_LDADD = ../src/libmalloc.a
|
||||||
|
|
||||||
test_buddyalloc_SOURCES = test_buddyalloc.c
|
test_buddyalloc_SOURCES = test_buddyalloc.c
|
||||||
test_buddyalloc_LDADD = ../src/libmalloc.a
|
test_buddyalloc_LDADD = ../src/libmalloc.a
|
||||||
|
|
||||||
|
test_listalloc_SOURCES = test_listalloc.c
|
||||||
|
test_listalloc_LDADD = ../src/libmalloc.a
|
||||||
endif
|
endif
|
||||||
BIN
tests/test_listalloc
Executable file
BIN
tests/test_listalloc
Executable file
Binary file not shown.
109
tests/test_listalloc.c
Normal file
109
tests/test_listalloc.c
Normal file
@@ -0,0 +1,109 @@
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|
#include "libmalloc/list_alloc.h"
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|
#include <stdio.h>
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||||||
|
#include <stdlib.h>
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|
#include <unistd.h>
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#include <assert.h>
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typedef struct memblock_t
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{
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unsigned long size;
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||||||
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void *p;
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||||||
|
} memblock_t;
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|
void check_block_list(void *heap, unsigned long heap_size, memblock_t *blocks, unsigned long count)
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|
{
|
||||||
|
for (int j = 0; j < count; j++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (blocks[j].size > 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
assert(blocks[j].p >= heap);
|
||||||
|
assert(blocks[j].p + blocks[j].size <= heap + heap_size);
|
||||||
|
for (int k = j + 1; k < count; k++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if (blocks[k].size > 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// printf("j = (%p, %lu), k = (%p, %lu)\n", blocks[j].p, blocks[j].size, blocks[k].p, blocks[k].size);
|
||||||
|
assert(blocks[k].p < blocks[j].p || blocks[k].p >= blocks[j].p + blocks[j].size);
|
||||||
|
assert(blocks[j].p < blocks[k].p || blocks[j].p >= blocks[k].p + blocks[k].size);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
int main(int argc, char** argv)
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|
{
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|
unsigned int max_block_count = 0;
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|
unsigned int heap_size = 0;
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||||||
|
unsigned int passes = 0;
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||||||
|
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||||||
|
char c;
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||||||
|
while((c = getopt(argc, argv, "m:b:c:")) != -1)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if(c == 'm')
|
||||||
|
{
|
||||||
|
sscanf(optarg, "%i", &heap_size);
|
||||||
|
heap_size *= 1024;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if(c == 'b')
|
||||||
|
{
|
||||||
|
sscanf(optarg, "%i", &max_block_count);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else if(c == 'c')
|
||||||
|
{
|
||||||
|
sscanf(optarg, "%i", &passes);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
printf("Running test with %i byte heap, %i blocks, %i passes.\n",
|
||||||
|
heap_size, max_block_count, passes);
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||||||
|
|
||||||
|
void *heap = malloc(heap_size);
|
||||||
|
memory_map_t map = {
|
||||||
|
.array = malloc(sizeof(unsigned long) * 16),
|
||||||
|
.capacity = 16,
|
||||||
|
.size = 0
|
||||||
|
};
|
||||||
|
memmap_insert_region(&map, heap, heap_size, M_AVAILABLE);
|
||||||
|
|
||||||
|
list_alloc_descriptor_t desc;
|
||||||
|
list_alloc_init(&desc, &map);
|
||||||
|
memblock_t *blocks = calloc(max_block_count, sizeof(memblock_t));
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int i = 0; i < passes; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
int index = rand() % max_block_count;
|
||||||
|
if(blocks[index].size == 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
unsigned long size = rand() % 65536 + 1;
|
||||||
|
blocks[index].p = list_alloc_reserve(&desc, size);
|
||||||
|
//printf("Reserved %lu bytes.\n", size);
|
||||||
|
if(blocks[index].p != NOMEM)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
blocks[index].size = size;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
printf("Out of memory trying to reserve %lu bytes\n", size);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
else
|
||||||
|
{
|
||||||
|
list_alloc_free(&desc, blocks[index].p);
|
||||||
|
//printf("Freed %p\n", blocks[index].p);
|
||||||
|
blocks[index].size = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
check_block_list(heap, heap_size, blocks, max_block_count);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
for(int i = 0; i < max_block_count; i++)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
if(blocks[i].size != 0)
|
||||||
|
{
|
||||||
|
list_alloc_free(&desc, blocks[i].p);
|
||||||
|
blocks[i].size = 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
return 0;
|
||||||
|
}
|
||||||
Reference in New Issue
Block a user