記憶體分配和管理

1. 分配記憶體的底層函式1.1 頁：

/*********************include/linux/mm_type.h**************************/

struct page lru[nr_lru_lists];

structzone_reclaim_statreclaim_stat;

unsigned long pages_scanned; /* since last reclaim */

unsigned long flags; /* zone flags, see below */

/* zone statistics */

atomic_long_t vm_stat[nr_vm_zone_stat_items];

intprev_priority;

unsignedintinactive_ratio;

zone_padding(_pad2_)

wait_queue_head_t * wait_table;

unsigned long wait_table_hash_nr_entries;

unsigned long wait_table_bits;

structpglist_data *zone_pgdat;

/* zone_start_pfn == zone_start_paddr>> page_shift */

unsigned long zone_start_pfn;

unsigned long spanned_pages; /* total size, including holes */

unsigned long present_pages; /* amount of memory (excluding holes) */

const char *name;

} ____cacheline_internodealigned_in_smp;

2 驅動中常用的記憶體分配函式

2.1 kmalloc

首先來看看kmalloc的實現:

/****************/include/linux/slub_def.h***********************/

static __always_inline void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags)

void *ret;

if (__builtin_constant_p(size))

return __kmalloc(size, flags);

/****************/include/linux/slub_def.h***********************/

關於這段**，呼叫其他函式不熟悉，現在可能還看不懂，放一放再說。關於函式的flags型別太多，詳見參考手冊。

【小知識:tlb是將虛擬位址到實體地址的快取表硬體緩衝區，可極大提高系統系能】

2.2 vmalloc

kmalloc分配的頁位址在物理上是連續的，在虛擬位址空間也是連續的。vmalloc則不同，它僅僅保證在虛擬位址上是連續的。由於需要將物理上不連續的位址對映到虛擬位址是連續的，在分配小記憶體時候效能不行。常常用於大記憶體分配上，該函式同樣可導致睡眠。

3 . slab層

用過緩衝池的都知道，記憶體的分配和釋放是鍊錶的操作過程。快取記憶體通過slab層來管理物件，如下圖：

包含的標頭檔案:#include

kmem_cache_t *kmem_cache_create(char *name, size_t size, size_t offset, unsigned long flags, constructor(), destructor( ));

建立乙個快取記憶體

intkmem_cache_destroy(kmem_cache_t *cache);

銷毀乙個快取記憶體

void *kmem_cache_alloc(kmem_cache_t *cache, int flags);

從快取記憶體中獲取物件

void kmem_cache_free(kmem_cache_t *cache, const void *obj);

從快取記憶體中釋放物件

好了，slab層使用的情況已經很明顯了，它用於大量頻繁的操作某個物件的場合

4．高階記憶體的對映

假如某個使用者的記憶體大於2gb(現在市場上的電腦配置大都是2gb),而高階記憶體896~2gb被對映到位址空間3gb-4gb之間，由於高階物理記憶體大於核心位址空間(3gb-4gb),那麼必然有部分記憶體無法對映，為了充分利用這個位址空間，最好就是動態對映。相應的函式如下：

void *kmap(struct page *page);

將頁永久對映到核心位址空間

void kunmap(struct page *page);

解除對映【可導致睡眠】

void *kmap_atomic(struct page*page,enumkm_type type);

將頁臨時對映到核心位址空間

void knumap_atomic(void *kvaddr, enumkm_type type);

解除對映【不能導致睡眠】

好了，記憶體分配大約就是這些，這些函式就夠我們做驅動開發的記憶體分配了。關於記憶體分配的選擇，這裡總結下：getpages,kmalloc是大多數情況下的選擇，注意kmalloc的標誌不同，可選擇該函式是否能睡眠。對應於程序上下文和中斷上下文中。vmalloc適用於物理記憶體不連續，虛擬位址連續的情況，因為中間有個對映，效能有所損失。slab快取適用於頻繁的操作大量的物件。然後就是高階記憶體的對映，這個我們一般不會用到，了解即可。

記憶體分配和管理

C C 記憶體分配和管理

記憶體分配管理

記憶體分配 Go記憶體管理記憶體分配一

記憶體分配和管理

C C 記憶體分配和管理

記憶體分配管理

記憶體分配 Go記憶體管理 記憶體分配一

相關推薦

記憶體分配 Go記憶體管理記憶體分配一