8.6. 快速參考 · Linux 設備驅動 (第三版)

## 8.6.?快速參考相關于內存分配的函數和符號是: ~~~ #include <linux/slab.h> void *kmalloc(size_t size, int flags); void kfree(void *obj); ~~~ 內存分配的最常用接口. ~~~ #include <linux/mm.h> GFP_USER GFP_KERNEL GFP_NOFS GFP_NOIO GFP_ATOMIC ~~~ 控制內存分配如何進行的標志, 從最少限制的到最多的. GFP_USER 和 GFP_KERNEL 優先級允許當前進程被置為睡眠來滿足請求. GFP_NOFS 和 GFP_NOIO 禁止文件系統操作和所有的 I/O 操作, 分別地, 而 GFP_ATOMIC 分配根本不能睡眠. ~~~ __GFP_DMA __GFP_HIGHMEM __GFP_COLD __GFP_NOWARN __GFP_HIGH __GFP_REPEAT __GFP_NOFAIL __GFP_NORETRY ~~~ 這些標志修改內核的行為, 當分配內存時. ~~~ #include <linux/malloc.h> kmem_cache_t *kmem_cache_create(char *name, size_t size, size_t offset, unsigned long flags, constructor(), destructor( )); int kmem_cache_destroy(kmem_cache_t *cache); ~~~ 創建和銷毀一個 slab 緩存. 這個緩存可被用來分配幾個相同大小的對象. ~~~ SLAB_NO_REAP SLAB_HWCACHE_ALIGN SLAB_CACHE_DMA ~~~ 在創建一個緩存時可指定的標志. ~~~ SLAB_CTOR_ATOMIC SLAB_CTOR_CONSTRUCTOR ~~~ 分配器可用傳遞給構造函數和析構函數的標志. ~~~ void *kmem_cache_alloc(kmem_cache_t *cache, int flags); void kmem_cache_free(kmem_cache_t *cache, const void *obj); ~~~ 從緩存中分配和釋放一個單個對象. /proc/slabinfo 一個包含對 slab 緩存使用情況統計的虛擬文件. ~~~ #include <linux/mempool.h> mempool_t *mempool_create(int min_nr, mempool_alloc_t *alloc_fn, mempool_free_t *free_fn, void *data); void mempool_destroy(mempool_t *pool); ~~~ 創建內存池的函數, 它試圖避免內存分配設備, 通過保持一個已分配項的"緊急列表". ~~~ void *mempool_alloc(mempool_t *pool, int gfp_mask); void mempool_free(void *element, mempool_t *pool); ~~~ 從(并且返回它們給)內存池分配項的函數. ~~~ unsigned long get_zeroed_page(int flags); unsigned long __get_free_page(int flags); unsigned long __get_free_pages(int flags, unsigned long order); ~~~ 面向頁的分配函數. get_zeroed_page 返回一個單個的, 零填充的頁. 這個調用的所有的其他版本不初始化返回頁的內容. ~~~ int get_order(unsigned long size); ~~~ 返回關聯在當前平臺的大小的分配級別, 根據 PAGE_SIZE. 這個參數必須是 2 的冪, 并且返回值至少是 0. ~~~ void free_page(unsigned long addr); void free_pages(unsigned long addr, unsigned long order); ~~~ 釋放面向頁分配的函數. ~~~ struct page *alloc_pages_node(int nid, unsigned int flags, unsigned int order); struct page *alloc_pages(unsigned int flags, unsigned int order); struct page *alloc_page(unsigned int flags); ~~~ Linux 內核中最底層頁分配器的所有變體. ~~~ void __free_page(struct page *page); void __free_pages(struct page *page, unsigned int order); void free_hot_page(struct page *page); ~~~ 使用一個 alloc_page 形式分配的頁的各種釋放方法. ~~~ #include <linux/vmalloc.h> void * vmalloc(unsigned long size); void vfree(void * addr); #include <asm/io.h> void * ioremap(unsigned long offset, unsigned long size); void iounmap(void *addr); ~~~ 分配或釋放一個連續虛擬地址空間的函數. iormap 存取物理內存通過虛擬地址, 而 vmalloc 分配空閑頁. 使用 ioreamp 映射的區是 iounmap 釋放, 而從 vmalloc 獲得的頁使用 vfree 來釋放. ~~~ #include <linux/percpu.h> DEFINE_PER_CPU(type, name); DECLARE_PER_CPU(type, name); ~~~ 定義和聲明每-CPU變量的宏. ~~~ per_cpu(variable, int cpu_id) get_cpu_var(variable) put_cpu_var(variable) ~~~ 提供對靜態聲明的每-CPU變量存取的宏. ~~~ void *alloc_percpu(type); void *__alloc_percpu(size_t size, size_t align); void free_percpu(void *variable); ~~~ 進行運行時分配和釋放每-CPU變量的函數. ~~~ int get_cpu( ); void put_cpu( ); per_cpu_ptr(void *variable, int cpu_id) ~~~ get_cpu 獲得對當前處理器的引用(因此, 阻止搶占和移動到另一個處理器)并且返回處理器的ID; put_cpu 返回這個引用. 為存取一個動態分配的每-CPU變量, 用應當被存取版本所在的 CPU 的 ID 來使用 per_cpu_ptr. 對一個動態的每-CPU 變量當前 CPU 版本的操作, 應當用對 get_cpu 和 put_cpu 的調用來包圍. ~~~ #include <linux/bootmem.h> void *alloc_bootmem(unsigned long size); void *alloc_bootmem_low(unsigned long size); void *alloc_bootmem_pages(unsigned long size); void *alloc_bootmem_low_pages(unsigned long size); void free_bootmem(unsigned long addr, unsigned long size); ~~~ 在系統啟動時進行分配和釋放內存的函數(只能被直接連接到內核中去的驅動使用)