added memory allocator
authorEleni Maria Stea <elene.mst@gmail.com>
Sun, 10 Mar 2013 01:29:03 +0000 (03:29 +0200)
committerEleni Maria Stea <elene.mst@gmail.com>
Sun, 10 Mar 2013 01:29:03 +0000 (03:29 +0200)
double buffer :-)
TODO: allocate pool from shared memory

src/fbdev/gfx.cc
src/fbdev/keyboard.cc
src/fbdev/mouse.cc
src/sdl/gfx.cc
src/sdl/mouse.cc
src/shalloc.cc
src/shalloc.h
src/text.cc
src/text.h
src/winnie.cc

index 9984422..7ebc656 100644 (file)
 #include <linux/fb.h>
 
 #include "gfx.h"
+#include "shalloc.h"
 
 #define FRAMEBUFFER_SIZE(xsz, ysz, bpp) ((xsz) * (ysz) * (bpp) / CHAR_BIT)
 
+static unsigned char *framebuffer;
+static int dev_fd;
+
 struct Graphics {
-       unsigned char *framebuffer;
-       int dev_fd;
        Rect screen_rect;
        Rect clipping_rect;
        int color_depth;
@@ -30,21 +32,21 @@ static Graphics *gfx;
 
 bool init_gfx()
 {
-       if(!(gfx = (Graphics*)malloc(sizeof *gfx))) {
+       if(!(gfx = (Graphics*)sh_malloc(sizeof *gfx))) {
                return false;
        }
 
-       gfx->dev_fd = -1;
+       dev_fd = -1;
 
-       if((gfx->dev_fd = open("/dev/fb0", O_RDWR)) == -1) {
+       if((dev_fd = open("/dev/fb0", O_RDWR)) == -1) {
                fprintf(stderr, "Cannot open /dev/fb0 : %s\n", strerror(errno));
                return false;
        }
 
        fb_var_screeninfo sinfo;
-       if(ioctl(gfx->dev_fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &sinfo) == -1) {
-               close(gfx->dev_fd);
-               gfx->dev_fd = -1;
+       if(ioctl(dev_fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &sinfo) == -1) {
+               close(dev_fd);
+               dev_fd = -1;
                fprintf(stderr, "Unable to get screen info : %s\n", strerror(errno));
                return false;
        }
@@ -60,18 +62,18 @@ bool init_gfx()
        set_clipping_rect(gfx->screen_rect);
 
        int sz = FRAMEBUFFER_SIZE(gfx->screen_rect.width, gfx->screen_rect.height, gfx->color_depth);
-       gfx->framebuffer = (unsigned char*)mmap(0, sz, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, gfx->dev_fd, 0);
+       framebuffer = (unsigned char*)mmap(0, sz, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, dev_fd, 0);
 
-       if(gfx->framebuffer == (void*)-1) {
-               close(gfx->dev_fd);
-               gfx->dev_fd = -1;
+       if(framebuffer == (void*)-1) {
+               close(dev_fd);
+               dev_fd = -1;
                fprintf(stderr, "Cannot map the framebuffer to memory : %s\n", strerror(errno));
                return false;
        }
 
 // TODO: uncomment when I find how to use intelfb instead of i915 GRRRR.-      
        fb_vblank vblank;
-       if(ioctl(gfx->dev_fd, FBIOGET_VBLANK, &vblank) == -1) {
+       if(ioctl(dev_fd, FBIOGET_VBLANK, &vblank) == -1) {
 //             fprintf(stderr, "FBIOGET_VBLANK error: %s\n", strerror(errno));
        }
 /*     
@@ -82,10 +84,19 @@ bool init_gfx()
        }
 */
 
-       gfx->pixmap = new Pixmap;
+       if(!(gfx->pixmap = (Pixmap*)sh_malloc(sizeof(Pixmap)))) {
+               fprintf(stderr, "Failed to allocate pixmap.\n");
+               return false;
+       }
+
        gfx->pixmap->width = gfx->screen_rect.width;
        gfx->pixmap->height = gfx->screen_rect.height;
-       gfx->pixmap->pixels = gfx->framebuffer;
+
+       int fbsize = gfx->pixmap->width * gfx->pixmap->height * gfx->color_depth / 8;
+       if(!(gfx->pixmap->pixels = (unsigned char*)sh_malloc(fbsize))) {
+               fprintf(stderr, "failed to allocate the pixmap framebuffer.\n");
+               return false;
+       }
 
        return true;
 }
@@ -94,23 +105,24 @@ void destroy_gfx()
 {
        clear_screen(0, 0, 0);
 
-       if(gfx->dev_fd != -1) {
-               close(gfx->dev_fd);
+       if(dev_fd != -1) {
+               close(dev_fd);
        }
 
-       gfx->dev_fd = -1;
+       dev_fd = -1;
 
-       munmap(gfx->framebuffer, FRAMEBUFFER_SIZE(gfx->screen_rect.width, gfx->screen_rect.height, gfx->color_depth));
-       gfx->framebuffer = 0;
+       munmap(framebuffer, FRAMEBUFFER_SIZE(gfx->screen_rect.width, gfx->screen_rect.height, gfx->color_depth));
+       framebuffer = 0;
 
+       sh_free(gfx->pixmap->pixels);
        gfx->pixmap->pixels = 0;
-
-       free(gfx);
+       sh_free(gfx->pixmap);
+       sh_free(gfx);
 }
 
 unsigned char *get_framebuffer()
 {
-       return gfx->framebuffer;
+       return gfx->pixmap->pixels;
 }
 
 Pixmap *get_framebuffer_pixmap()
@@ -143,19 +155,20 @@ void set_cursor_visibility(bool visible)
        fb_cursor curs;
        curs.enable = visible ? 1 : 0;
 
-       if(ioctl(gfx->dev_fd, FBIO_CURSOR, &curs) == -1) {
+       if(ioctl(dev_fd, FBIO_CURSOR, &curs) == -1) {
                fprintf(stderr, "Cannot toggle cursor visibility : %s\n", strerror(errno));
        }
 }
 
 void gfx_update()
 {
+       memcpy(framebuffer, gfx->pixmap->pixels, gfx->pixmap->width * gfx->pixmap->height * (gfx->color_depth / 8));
 }
 
 void wait_vsync()
 {
        unsigned long arg = 0;
-       if(ioctl(gfx->dev_fd, FBIO_WAITFORVSYNC, &arg) == -1) {
+       if(ioctl(dev_fd, FBIO_WAITFORVSYNC, &arg) == -1) {
 //             printf("ioctl error %s\n", strerror(errno));
        }
 }
index 625647f..c1589be 100644 (file)
@@ -10,6 +10,7 @@
 #include <unistd.h>
 
 #include "keyboard.h"
+#include "shalloc.h"
 #include "window.h"
 #include "wm.h"
 
@@ -22,7 +23,7 @@ static Keyboard *keyboard;
 
 bool init_keyboard()
 {
-       if(!(keyboard = (Keyboard*)malloc(sizeof *keyboard))) {
+       if(!(keyboard = (Keyboard*)sh_malloc(sizeof *keyboard))) {
                return false;
        }
 
@@ -80,7 +81,7 @@ void destroy_keyboard()
                keyboard->dev_fd = -1;
        }
 
-       free(keyboard);
+       sh_free(keyboard);
 }
 
 int get_keyboard_fd()
index 803e8e0..dae9b98 100644 (file)
@@ -13,6 +13,7 @@
 #include "geom.h"
 #include "gfx.h"
 #include "mouse.h"
+#include "shalloc.h"
 #include "window.h"
 #include "wm.h"
 
@@ -34,7 +35,7 @@ static Mouse *mouse;
 
 bool init_mouse()
 {
-       if(!(mouse = (Mouse*)malloc(sizeof *mouse))) {
+       if(!(mouse = (Mouse*)sh_malloc(sizeof *mouse))) {
                return false;
        }
 
@@ -55,7 +56,7 @@ void destroy_mouse()
                close(mouse->dev_fd);
                mouse->dev_fd = -1;
        }
-       free(mouse);
+       sh_free(mouse);
 }
 
 void set_mouse_bounds(const Rect &rect)
index 9b708e0..cd1a4a6 100644 (file)
@@ -2,10 +2,13 @@
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <SDL/SDL.h>
+
 #include "gfx.h"
+#include "shalloc.h"
+
+static SDL_Surface *fbsurf;
 
 struct Graphics {
-       SDL_Surface *fbsurf;
        Rect screen_rect;
        Rect clipping_rect;
        int color_depth; // bits per pixel
@@ -21,7 +24,7 @@ bool init_gfx()
                return false;
        }
 
-       if(!(gfx = (Graphics*)malloc(sizeof *gfx))) {
+       if(!(gfx = (Graphics*)sh_malloc(sizeof *gfx))) {
                return false;
        }
 
@@ -29,16 +32,25 @@ bool init_gfx()
        gfx->screen_rect = scr_rect;
        gfx->color_depth = 32;
 
-       if(!(gfx->fbsurf = SDL_SetVideoMode(gfx->screen_rect.width, gfx->screen_rect.height, gfx->color_depth, 0))) {
-               fprintf(stderr, "failed to set video mode\n");
+       if(!(fbsurf = SDL_SetVideoMode(gfx->screen_rect.width, gfx->screen_rect.height, gfx->color_depth, 0))) {
+               fprintf(stderr, "Failed to set video mode\n");
                return false;
        }
        SDL_ShowCursor(0);
 
-       gfx->pixmap = new Pixmap;
+       if(!(gfx->pixmap = (Pixmap*)sh_malloc(sizeof(Pixmap)))) {
+               fprintf(stderr, "Failed to allocate pixmap.\n");
+               return false;
+       }
+
        gfx->pixmap->width = gfx->screen_rect.width;
        gfx->pixmap->height = gfx->screen_rect.height;
-       gfx->pixmap->pixels = (unsigned char*)gfx->fbsurf->pixels;
+
+       int fbsize = gfx->pixmap->width * gfx->pixmap->height * gfx->color_depth / 8;
+       if(!(gfx->pixmap->pixels = (unsigned char*)sh_malloc(fbsize))) {
+               fprintf(stderr, "failed to allocate the pixmap framebuffer.\n");
+               return false;
+       }
 
        set_clipping_rect(gfx->screen_rect);
 
@@ -47,15 +59,16 @@ bool init_gfx()
 
 void destroy_gfx()
 {
+       sh_free(gfx->pixmap->pixels);
        gfx->pixmap->pixels = 0;
-       delete gfx->pixmap;
-       free(gfx);
+       sh_free(gfx->pixmap);
+       sh_free(gfx);
        SDL_Quit();
 }
 
 unsigned char *get_framebuffer()
 {
-       return (unsigned char*)gfx->fbsurf->pixels;
+       return gfx->pixmap->pixels;
 }
 
 Pixmap *get_framebuffer_pixmap()
@@ -116,7 +129,7 @@ int get_color_depth()
 t.width;
        sdl_rect.h = gfx->clipping_rect.height;
 
-       SDL_SetClipRect(gfx->fbsurf, &sdl_rect);
+       SDL_SetClipRect(fbsurf, &sdl_rect);
 }
 
 const Rect &get_clipping_rect()
@@ -139,7 +152,7 @@ void fill_rect(const Rect &rect, int r, int g, int b)
        sdl_rect.w = rect.width;
        sdl_rect.h = rect.height;
 
-       SDL_FillRect(gfx->fbsurf, &sdl_rect, color);
+       SDL_FillRect(fbsurf, &sdl_rect, color);
 }*/
 
 void set_clipping_rect(const Rect &rect)
@@ -159,7 +172,14 @@ void set_cursor_visibility(bool visible)
 
 void gfx_update()
 {
-       SDL_UpdateRect(gfx->fbsurf, 0, 0, 0, 0);
+       if(SDL_MUSTLOCK(fbsurf)) {
+               SDL_LockSurface(fbsurf);
+       }
+       memcpy(fbsurf->pixels, gfx->pixmap->pixels, gfx->pixmap->width * gfx->pixmap->height * (gfx->color_depth / 8));
+       if(SDL_MUSTLOCK(fbsurf)) {
+               SDL_UnlockSurface(fbsurf);
+       }
+       SDL_UpdateRect(fbsurf, 0, 0, 0, 0);
 }
 
 void wait_vsync()
index 224bc47..546f3bf 100644 (file)
@@ -2,6 +2,7 @@
 #include <SDL/SDL.h>
 
 #include "mouse.h"
+#include "shalloc.h"
 #include "window.h"
 #include "wm.h"
 
@@ -17,7 +18,7 @@ static Mouse *mouse;
 
 bool init_mouse()
 {
-       if(!(mouse = (Mouse*)malloc(sizeof *mouse))) {
+       if(!(mouse = (Mouse*)sh_malloc(sizeof *mouse))) {
                return false;
        }
        return true;
@@ -25,7 +26,7 @@ bool init_mouse()
 
 void destroy_mouse()
 {
-       free(mouse);
+       sh_free(mouse);
 }
 
 void set_mouse_bounds(const Rect &rect)
index d8f97dc..b5c155f 100644 (file)
-#include <map>
+#include <assert.h>
+#include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
+#include <stdint.h>
+#include <string.h>
+
+#include <map>
 
 #include "shalloc.h"
 
 #define POOL_SIZE 16777216
-#define BLOCK_SIZE 1024
+#define BLOCK_SIZE 512
+
+#define NUM_BLOCKS (POOL_SIZE / BLOCK_SIZE)
+#define BITMAP_SIZE (NUM_BLOCKS / 32)
+
+static bool is_allocated(int block_number);
+static int addr_to_block(unsigned char *addr);
+static unsigned char *block_to_addr(int block_number);
+static void alloc_blocks(int block_pos, int num_blocks);
+static void free_blocks(int block_pos, int num_blocks);
+
+static void print_stats();
 
 static unsigned char *pool;
-static std::map<unsigned char*, size_t> alloc_sizes;
-//address size
+static std::map<int, int> alloc_sizes; //starting block -> number of blocks
+
+// 0 means not allocated 1 means allocated
+static uint32_t bitmap[BITMAP_SIZE];
+
+struct Statistics {
+       int alloc_num;
+       int free_num;
+       int alloc_memsize;
+       int free_memsize;
+};
+
+static Statistics stats;
 
 bool init_shared_memory()
 {
        if(!(pool = (unsigned char *)malloc(POOL_SIZE))) {
                return false;
        }
+
+       for(int i=0; i<BITMAP_SIZE; i++) {
+               bitmap[i] = 0;
+       }
+
+       alloc_sizes.clear();
+       memset(&stats, 0, sizeof stats);
+
+       return true;
 }
 
 void destroy_shared_memory()
 {
-       //TODO print statistics
+       print_stats();
        free(pool);
 }
 
-// an zitaei 45 mb 8a vriskw posa blocks kai meta
-// 8a psaxnw tosa sunexomena bits sto bitmap
-// an den exei return 0
-// pool[arxidi]
+void *sh_malloc(size_t bytes)
+{
+       if(!bytes) {
+               return 0;
+       }
+
+       int num_blocks = (bytes + BLOCK_SIZE - 1) / BLOCK_SIZE;
+       
+       int free_block;
+       int ctr = 0;
+       for(int i=0; i<NUM_BLOCKS; i++) {
+               if(!is_allocated(i)) {
+                       if(!ctr) {
+                               free_block = i;
+                       }
+                       ctr++;
+               }
+               else {
+                       ctr = 0;
+               }
+
+               if(ctr == num_blocks) {
+                       alloc_blocks(free_block, num_blocks);
+                       return block_to_addr(free_block);
+               }
+       }
+
+       return 0;
+}
+
+void sh_free(void *ptr)
+{
+       int block = addr_to_block((unsigned char*)ptr);
+       std::map<int, int>::iterator it;
+       if((it = alloc_sizes.find(block)) != alloc_sizes.end()) {
+               int num_blocks = it->second;
+               free_blocks(block, num_blocks);
+               alloc_sizes.erase(it);
+       }
+       else {
+               fprintf(stderr, "Attempt to free non-existent blocks from: %d\n", block);
+       }
+}
+
+static bool is_allocated(int block_number)
+{
+       int idx = block_number / 32;
+       int bit_num = block_number % 32;
+
+       if((bitmap[idx] >> bit_num) & 1) {
+               return true;
+       }
+
+       return false;
+}
+
+static int addr_to_block(unsigned char *addr)
+{
+       assert(addr >= pool);
+       assert(addr < pool + POOL_SIZE);
+
+       return (addr - pool) / BLOCK_SIZE;
+}
+
+static unsigned char *block_to_addr(int block_number)
+{
+       assert(block_number >= 0);
+       assert(block_number < NUM_BLOCKS);
+
+       return pool + block_number * BLOCK_SIZE;
+}
+
+static void alloc_blocks(int block_pos, int num_blocks)
+{
+       for(int i=0; i<num_blocks; i++) {
+               int block_number = i + block_pos;
+               int idx = block_number / 32;
+               int bit_num = block_number % 32;
+       
+               bitmap[idx] |= ((uint32_t)1 << bit_num); // or pow(2, i)
+       }
+
+       alloc_sizes[block_pos] = num_blocks;
+
+       stats.alloc_num++;
+       stats.alloc_memsize += BLOCK_SIZE * num_blocks;
+}
+
+static void free_blocks(int block_pos, int num_blocks)
+{
+       for(int i=0; i<num_blocks; i++) {
+               int block_number = i + block_pos;
+               int idx = block_number / 32;
+               int bit_num = block_number % 32;
+
+               bitmap[idx] &= ~((uint32_t)1 << bit_num);
+       }
+
+       stats.free_num++;
+       stats.free_memsize += BLOCK_SIZE * num_blocks;
+}
+
+static void print_stats()
+{
+       printf("Total allocated memory: %d\n", stats.alloc_memsize);
+       printf("Total deallocated memory: %d\n", stats.free_memsize);
+       printf("Number of allocations: %d\n", stats.alloc_num);
+       printf("Number of deallocations: %d\n", stats.free_num);
+}
+
index ce9d184..2236b27 100644 (file)
@@ -1,10 +1,12 @@
 #ifndef SHALLOC_H_
 #define SHALLOC_H_
 
+#include <cstring>
+
 bool init_shared_memory();
 void destroy_shared_memory();
 
-void *shmalloc(size_t bytes);
-void shmfree(void *ptr);
+void *sh_malloc(size_t bytes);
+void sh_free(void *ptr);
 
 #endif // SHALLOC_H_
index 4068663..c58924f 100644 (file)
@@ -2,6 +2,7 @@
 #include <freetype/freetype.h>
 
 #include "gfx.h"
+#include "shalloc.h"
 #include "text.h"
 
 #define DPI 72
@@ -21,7 +22,7 @@ static Text *text;
 
 bool init_text()
 {
-       if(!(text = (Text*)malloc(sizeof *text))) {
+       if(!(text = (Text*)sh_malloc(sizeof *text))) {
                return false;
        }
 
@@ -45,6 +46,11 @@ bool init_text()
        return true;
 }
 
+void destroy_text()
+{
+       sh_free(text);
+}
+
 void draw_text(const char *txt, Pixmap *pixmap)
 {
        if(!pixmap) {
index 55869e0..a6a1db5 100644 (file)
@@ -2,6 +2,7 @@
 #define TEXT_H_
 
 bool init_text();
+void destroy_text();
 
 void draw_text(const char *txt, Pixmap *pixmap = 0);
 void set_text_position(int x, int y);
index 0f5b10e..a2c61ee 100644 (file)
@@ -1,9 +1,14 @@
-#include "winnie.h"
 #include "keyboard.h"
 #include "mouse.h"
+#include "shalloc.h"
+#include "winnie.h"
 
 bool winnie_init()
 {
+       if(!init_shared_memory()) {
+               return false;
+       }
+
        if(!init_gfx()) {
                return false;
        }
@@ -33,4 +38,7 @@ void winnie_shutdown()
        destroy_gfx();
        destroy_keyboard();
        destroy_mouse();
+       destroy_text();
+
+       destroy_shared_memory();
 }