Samsung_tiny4412(驱动笔记09)----alloc_pages,kmalloc,vmalloc,kmem_cache,class

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 *                    

 *                   alloc_pages,kmalloc,vmalloc,kmem_cache,class

 *

 *   声明:

 *       1. 本系列文档是在vim下编辑,请尽量是用vim来阅读,在其它编辑器下可能会

 *         不对齐,从而影响阅读.

 *       2. 本文中有些源代码没有全部帖出来,主要是因为篇幅太大的原因;

 *       3. 基于2中的原因,本文借鉴了python中的缩进代码风格进行代码的体现:

 *           1. 有些代码中的'...'代表省略了不影响阅读的代码;

 *           2. 如下代码缩进代表在一个函数内部的代码,至于在什么函数里,不影响阅读:

 *               ... //省略代码

 *               struct test_s {

 *               };

 *               ... //省略代码

 *

 *                   //进入临界区之前加锁     }

 *                   spin_lock(&p->lock);     | 

 *                                            |   |

 *                   /* 有效代码 */           |-->|采用缩进,代表在一个函数内

 *                                            |   |的代码

 *                   //出临界区之后解锁       |

 *                   spin_unlock(&p->lock);   }

 *

 *               ... //省略代码                                

 *               int __init test_init(void)

 *               {   

 *                   ... //省略代码

 *               }  

 *               ... //省略代码

 *

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 *                                          2015-3-14 阴 深圳 尚观 Var 曾剑锋

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                        \\\\\--*目录*--///////////

                        |  一. alloc_pages接口:        

                        |  二. kmalloc接口:            

                        |  三. vmalloc接口:            

                        |  四. kmem_cache接口:         

                        |  五. dma_alloc_coherent接口: 

                        |  六. 三星pwm中间层驱动:      

                        |  七. class接口:              

                        \\\\\\\\////////////////

一. alloc_pages接口:

    1. 常见内存分配标志:

        1. GFP_KERNEL: 内存分配会睡眠阻塞,当没有足够内存分配时,直到有内存分配;

        2. GFP_ATOMIC: 内存分配不会阻塞,没有足够内存分配时返回错误;

    2. 把需要分配的字节数换算成对应的页页框: get_order(1234);

    3. 分配页框(page frame),如果分配多个页,分配的多个页在物理地址上是连续的;

    4. 两种分配2的get_order(1234)次方个页框,分配失败返回NULL: 

        1. struct page *p  = alloc_pages(GFP_KERNEL, get_order(1234));

        2. unsigned long p = __get_free_pages(GFP_KERNEL, get_order(1234));

    5. 获取虚拟地址: void *addr = page_address(page);

    6. 两种释放连续的页框方法: 

        1. __free_pages(page, get_order(1234));

        2. free_pages(p, get_order(1234));

    7. alloc_pages接口实例Demo:

        ...

        struct page *p;

        /*void *virt = NULL;*/

        unsigned long virt;

        int __init test_init(void)

        {

            /**

             * printk('order = %dn', get_order(1234));

             * printk('order = %dn', get_order(5000));

             */

            /**

             * p = alloc_pages(GFP_KERNEL, get_order(1234));

             * if(!p)

             *     return -ENOMEM;

             *

             * virt = page_address(p);

             * printk('virt = %p.n', virt);

             */

            virt = __get_free_pages(GFP_KERNEL, get_order(1234));

            if(!virt)

                return -ENOMEM;

            printk('virt = %p.n', (void *)virt);

            return 0;

        }

        void __exit test_exit(void)

        {

            /*__free_pages(p, get_order(1234));*/

            free_pages(virt, get_order(1234));

        }

        ...

二. kmalloc接口:

    1. 一般来说,kmalloc通常用于分配少量内存,保证可移植一般不超过128k,

        在虚拟地址上连续, 在物理地址上也连续

    2. 分配内存: void *p = kmalloc(1234, GFP_KERNEL);

    3. 分配内存,并初始化为0: kzalloc();

    4. 释放由kmalloc分配的内存空间: kfree(p);

    5. kmalloc接口实例:

        ...    

        void *virt = NULL;

        int __init test_init(void)

        {

            /*virt = kmalloc(1234, GFP_KERNEL);*/

            /*virt = kmalloc(0x400000, GFP_KERNEL);*/

            virt = kzalloc(0x400000, GFP_KERNEL);

            if(!virt)

                return -ENOMEM;

            printk('virt = %p.n', virt);

            return 0;

        }

        void __exit test_exit(void)

        {

            kfree(virt);

        }

        ...

三. vmalloc接口:

    1. 一般来说,vmalloc通常用于分配大量内存,在虚拟地址上连续,在物理地址上不一定连续;

    2. 分配内存: void *p = vmalloc(0x900000);

    3. 释放vmalloc释放的空间: vfree(p);

    4. vmalloc接口实例Demo:

        ...    

        void *virt = NULL;

        int __init test_init(void)

        {

            virt = vmalloc(0x800000);

            if(!virt)

                return -ENOMEM;

            printk('virt = %p.n', virt);

            return 0;

        }

        void __exit test_exit(void)

        {

            vfree(virt);

        }

        ...

四. kmem_cache接口:

    1. 使用高速内存池对象: 

        struct kmem_cache *kc = kmem_cache_create('kc', 16, 0, 

                                                  SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);

    2. 分配内存块:

        void *p = kmem_cache_alloc(kc, GFP_KERNEL);

    3. 释放内存块: kmem_cache_free(kc, p);

    4. 销毁对象: kmem_cache_destroy(kc);

    5. kmem_cache接口实例Demo:

        ...

        struct kmem_cache *kc;

        void *p[5];

        int __init test_init(void)

        {

            int i;

            kc = kmem_cache_create('kc', 16, 0, SLAB_HWCACHE_ALIGN, NULL);