linux内核驱动基础(2)分配内存

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1、kmalloc()该函数具体接口如下：void*kmalloc(size_tsize,intgfp_mask)该函数返回一个指向内存块的指针，其内存大小为至少size字节，所分配的内存区在物理地址上是连续的，不过不会对所获取的内存清零,出错吋，返回NULL.kmalloc()是一个简单的接口，它可以获得以字节为单位的一块内存，该函数执行的速度很快，除非被阻塞kmalloc()分配的内存必须由kfree()释放,与用户空间malloc()函数类似，分配和冋收要配对使用，以避免内存泄露和其他BUG,注意调用kfree(NULL)是安全的.下面介绍相关参数的使用

2、：gfp_mask表示分配标志符，有如下常用标志：GFP.KERNEL内核中最常用的标志，该标志使用的是普通优先级，同时会引起休眠，因此不能在屮断上下文或者软屮断屮使用.GFP_KERNEL会引起休眠的原因是，系统空闲内存较少的时候会把当前进程转入休眠以等待空闲的页面，比如当前进程休眠吋，内核会交换或者刷新一些页面到硬盘上，以获取空闲的内存页面GFP_ATOMIC这个标志表示不会休眠的内存分配，因此可以在中断上下文或者软中断屮使用.GFP_ATOMIC不会休眠的原因是，内核通常会原子性的预留一些空闲的页面，使用GFP_ATOMIC标志吋，kmalloc()

3、甚至可以用掉最后一个空闲页而，当最后一个空闲页面也没有时，分配就会失败所以相对于GFP_KERNEL标志，GFP_ATOMIC标志分配成功的可能性小一些，尤其在内存短缺时GFP.DMA该标志表示分配器必须从ZONE_DMA屮进行分配，一般在需要使用DMA的驱动程序中调用，这个标志会与GFP_KERNEL和GFP_ATOMIC结合起來使用，比如：(GFP_DMA

4、GFP_KERNEL)需要用于DMA的内存，可以唾眠(GFP_DMA

5、GFP_ATOMIC)需要用于DMA的内存，不可以睡眠GFP.USER该标志用来为用户空间分配内存，可能导致休眠下面介绍kmal

6、loc()函数的变体：void*kzalloc(size_tsize,intgfp_mask)该函数用法和kmalloc()-样，只是分配的内存已经清零get_free_pages()该函数具体接口如下：unsignedint_get_free_pages(unsignedintgfp_mask,unsignedintorder)该函数是基于页的分配函数，因此在分配整数页内存并且物理地址必须连续的时候，使用而向页的分配技术会更好些，这样会减少内存碎片的出现，该函数分配若干物理内存连续的页面，返回值是该内存区第一个页的逻辑地址.内存页释放函数如下:voidf

7、ree_pages(unsignedlongaddr,unsignedlongorder)释放页时要谨慎，只能释放属于你的页，传递错误的地址或者错误的order值，都可能导致系统崩溃.下面介绍相关参数的使用：order表示分配的页数是2的order次方，order可允许最大的值是10(2的10次方即1024页)或者11(2的11次方即2048页)，这个依赖于硬件体系结构.超过该值就会返回失败.gfp_mask表示分配标志符，各标志的含义与kmalloc()完全一致，最常用的也是GFP_KERNEL,GFP_ATOMIC,GFP_DMA下面介绍_et_fre

8、e_pages()函数的变体：get_zeroed_page(unsignedintgfp_mask)该函数只分配一个新页面并将该页面清零，使用free_page()释放_get_free_page(unsignedintgfp_mask)该函数只分配一个新页面，但该页面不清零，使用free_page()释放kmalloc()和_get_free_pages()的异同：kmalloc()和_get_free_pages()分配的内存在物理地址上都是连续的，当然虚拟地址也是连续的，该内存与真实的物理内存只有一个固定的偏移，因此存在较为简单的转换关系，硬件设备

9、可以直接使用该内存，比如作为DMA原地址或者口的地址—get_free_pages()®数属于按页分配不会浪费内存相反使用kmalloc()函数因为分配粒度的原因而浪费一定数量的内存vmalloc()该函数具体接口如下：void*vmalloc(unsignedIongsize)该函数返冋一个指针，指向虚拟地址连续的内存空间，大小至少为size.发生错误时，函数返回NULL,该函数可能休眠，因为它的内部实现使用了标志为GFP_KERNEL的kmalloc()函数，因此不能在中断上下文和软中断中调用voidvfree(void*addr)该函数释放vmall

10、oc()获得的内存，无返回值，它也可能休眠，因此也不能在中断上下文