mp2i-info/dm_alloc/allocateur_blocs_taille_fixe.c

// #include <stdbool.h>
// #include <stdint.h>
// #include <stdlib.h>

// const uint64_t HEAP_SIZE = 32;
// const uint64_t BLOCK_SIZE = 8;
// uint64_t heap[HEAP_SIZE];

// void init_heap() {
//     heap[0] = 2;
//     for (uint64_t i = 1; i + BLOCK_SIZE <= HEAP_SIZE; i += BLOCK_SIZE) {
//         heap[i] = 0;
//     }
// }

// bool is_free(uint64_t i) { return !heap[i - 1]; }
// void set_free(uint64_t i) { heap[i - 1] = 0; }
// void set_used(uint64_t i) { heap[i - 1] = 1; }

// uint64_t *malloc_ui(uint64_t size) {
//     for (uint64_t i = 2; i - 1 + BLOCK_SIZE <= HEAP_SIZE; i += BLOCK_SIZE) {
//         if (is_free(i)) {
//             set_used(i);
//             if (i > heap[0]) {
//                 heap[0] = i;
//             }
//             return &heap[i];
//         }
//     }
//     return NULL;
// }

// void free_ui(uint64_t *p) {
//     uint64_t i = p - heap;
//     heap[i - 1] = 0;
//     if (i == heap[0]) {
//         while (is_free(heap[0]) && heap[0] > 2) {
//             heap[0] -= BLOCK_SIZE;
//         }
//     }
// }

#include <inttypes.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// Comme uint64_t est un peu pénible à taper, on utilise
// un typedef :
typedef uint64_t ui;

#define HEAP_SIZE 32

ui heap[HEAP_SIZE];

// Cette fonction convertit un pointeur (qui doit être issu de
// malloc_ui) en un indice dans le tableau heap.
// Vous en aurez besoin pour écrire les différentes versions
// de free_ui (juste un appel au début, ensuite on ne manipule plus
// que des indices), mais il est complètement normal de ne pas
// comprendre comment elle fonctionne : c'est de l'arithmétique des
// pointeurs, qui est hors programme.
ui heap_index(ui *p) { return p - heap; }

// Cette fonction initialise le tas à une valeur particulière, que
// vous avez peu de chance d'utiliser par hasard. Cela nous
// permettra en pratique de repérer les cases dont la valeur n'a
// jamais été modifiée quand on affiche le contenu du tas.
// Elle est destinée à être appelée une unique fois, tout au début
// de l'exécution du programme.
void pre_initialize_heap(void) {
    for (ui i = 0; i < HEAP_SIZE; i++) {
        heap[i] = 0xFFFFFFFF;
    }
}

// La fonction suivante affiche le contenu du tas. Les cases
// identifiées comme n'ayant jamais été modifiées sont affichées
// de manière particulière.
void print_heap(void) {
    for (ui i = 0; i < HEAP_SIZE; i++) {
        ui x = heap[i];
        if (x == 0xFFFFFFFF) {
            printf("... ");
        } else {
            printf("%3" PRIu64 " ", x);
        }
    }
    printf("\n");
}

void set_memory(ui *p, ui size, ui value) {
    for (ui i = 0; i < size; i++) {
        p[i] = value;
    }
}

const ui block_size = 8;

void init_heap(void) {
    heap[0] = 2;
    for (ui i = 1; i + block_size <= HEAP_SIZE; i += block_size) {
        heap[i] = 0;
    }
}

bool is_free(uint64_t i) { return !heap[i - 1]; }

void set_free(uint64_t i) { heap[i - 1] = 0; }

void set_used(uint64_t i) { heap[i - 1] = 1; }

uint64_t *malloc_ui64(uint64_t size) {
    for (ui i = 2; i - 1 + block_size <= HEAP_SIZE; i += block_size) {
        if (is_free(i)) {
            set_used(i);
            if (i >= heap[0]) {
                heap[0] = i + block_size;
            }
            return &heap[i];
        }
    }
    return NULL;
}

void free_ui64(uint64_t *p) {
    // Indice du bloc à libérer
    uint64_t i = heap_index(p);
    heap[i - 1] = 0;
    if (i + block_size == heap[0]) {
        while (heap[0] > 2 && is_free(heap[0] - block_size)) {
            heap[0] -= block_size;
        }
    }
}

int main(void) {
    pre_initialize_heap();

    // Pour tester, une fois que les fonctions sont implémentées
    init_heap();
    uint64_t *p1 = malloc_ui64(6);
    uint64_t *p2 = malloc_ui64(3);
    set_memory(p1, 6, 42);
    set_memory(p2, 3, 52);
    print_heap();
    uint64_t *p3 = malloc_ui64(5);
    set_memory(p3, 5, 62);
    print_heap();
    free_ui64(p2);
    print_heap();
    free_ui64(p3);
    print_heap();
    free_ui64(p1);
    print_heap();

    return EXIT_SUCCESS;
}