uIPの実装 メモリ管理を読む

uIPの実装 メモリ管理を読む

uIPはlwIPの作者 Adam Dunkels が開発したTCP/IPプロトコルスタックです。lwUPよりも小さい環境で動作します。

ソース

• https://github.com/adamdunkels/uip
  • https://github.com/adamdunkels/uip/blob/master/lib/memb.c
  • https://github.com/adamdunkels/uip/blob/master/lib/memb.h
  • https://github.com/adamdunkels/uip/blob/master/uip/uip.c
  • https://github.com/adamdunkels/uip/blob/master/uip/uipopt.h

uIPのメモリ管理

• アプリ側で管理するメモリはメモリプールで管理。
• 受信パケットは1個のバッファを使いまわす。

メモリプール

メモリプールの宣言

• MEMBマクロで宣言する
• linemem はメモリプール制御用の構造体
• struct telnetd_line はメモリプールのブロックサイズ
• TELNETD_CONF_NUMLINESはメモリブロックの個数

MEMB(linemem, struct telnetd_line, TELNETD_CONF_NUMLINES);

メモリプールの初期化

• m->count は各メモリブロックのリファレンスカウント 0なら未使用 1なら仕様中う
• m->memはメモリプールのポインタ c:memb.c void memb_init(struct memb_blocks *m) { memset(m->count, 0, m->num); memset(m->mem, 0, m->size * m->num); }

メモリプールからブロックの取得

memb.c

memb_alloc(struct memb_blocks *m)
{
  int i;

  for(i = 0; i < m->num; ++i) {
    if(m->count[i] == 0) {
      /* If this block was unused, we increase the reference count to
     indicate that it now is used and return a pointer to the
     memory block. */
      ++(m->count[i]);
      return (void *)((char *)m->mem + (i * m->size));
    }
  }

  /* No free block was found, so we return NULL to indicate failure to
     allocate block. */
  return NULL;
}

メモリブロックの解放

memb.c

char
memb_free(struct memb_blocks *m, void *ptr)
{
  int i;
  char *ptr2;

  /* Walk through the list of blocks and try to find the block to
     which the pointer "ptr" points to. */
  ptr2 = (char *)m->mem;
  for(i = 0; i < m->num; ++i) {

    if(ptr2 == (char *)ptr) {
      /* We've found to block to which "ptr" points so we decrease the
     reference count and return the new value of it. */
      if(m->count[i] > 0) {
    /* Make sure that we don't deallocate free memory. */
    --(m->count[i]);
      }
      return m->count[i];
    }
    ptr2 += m->size;
  }
  return -1;
}

受信パケットバッファ

• 1個分の静的なパケットバッファを使いまわす。 デフォルトのサイズは400+2バイト

uipopt.h

/**
 * The size of the uIP packet buffer.
 *
 * The uIP packet buffer should not be smaller than 60 bytes, and does
 * not need to be larger than 1500 bytes. Lower size results in lower
 * TCP throughput, larger size results in higher TCP throughput.
 *
 * \hideinitializer
 */
#ifndef UIP_CONF_BUFFER_SIZE
#define UIP_BUFSIZE     400
#else /* UIP_CONF_BUFFER_SIZE */
#define UIP_BUFSIZE UIP_CONF_BUFFER_SIZE
#endif /* UIP_CONF_BUFFER_SIZE */

uip.c

u8_t uip_buf[UIP_BUFSIZE + 2];   /* The packet buffer that contains
                    incoming packets. */

• uip.c でのパケットバッファアクセス用のマクロ

uip.c

/* Macros. */
#define BUF ((struct uip_tcpip_hdr *)&uip_buf[UIP_LLH_LEN])
#define ICMPBUF ((struct uip_icmpip_hdr *)&uip_buf[UIP_LLH_LEN])
#define UDPBUF ((struct uip_udpip_hdr *)&uip_buf[UIP_LLH_LEN])