LInux设备驱动分析—— kmalloc和kzalloc函数

Posted 2021-01-31 晴天Jay_chen

本文主要介绍了Linux内核分配内存的两个函数 kzalloc和kmalloc函数的使用

       今晚在研究EVM5728开发板上面Linux系统的IIC设备驱动程序，偶然之间看到驱动程序中有一处使用了kzalloc函数，本人之前都是使用Linux内核提供的kmalloc / kfree函数来给设备相关结构体分配 / 释放内存的，第一次看到kzalloc函数的使用，因此觉得很好奇，于是乎google了一下这个函数的用法，并与kmalloc函数进行了对比，顺便记录一下，方便以后学习查询。

       首先，先看下面这个驱动程序的设备检测函数，在该函数的第10行调用了一个kzalloc函数给yyy_data这个结构体分配了内存，并返回一个yyy_data类型的指针并赋值给data变量，那么这个函数的工作原理是怎么样的呢？

           

      我查询了网上资料，找到了kzalloc函数的原型和定义，如下图所示：

                                  

        从函数定义我们可以看出，该函数接收了两个参数，第一个参数size表示需要分配多少字节的内存，该参数由调用者提供，而第二个参数是gtp_t 类型的参数，用于控制内存的分配策略，该参数与kmalloc函数的第二个参数是相同的，用户通过设置该参数可以控制内核的内存分配策略。关于该参数的使用后面再作具体分析。

       我们从函数定义还可以看出，kzalloc函数实际上是调用了kmalloc函数，只不过在传递参数时将接收的flags 与GFP_ZERO标志相或再传给kmalloc函数。通过这一点，我们可以得知kzalloc函数的作用是调用kmalloc函数分配内存并将获得的内存进行清零（调用memset函数初始化为0），本质上是对kmalloc的封装，通过该函数分配的内存是已经初始化的，程序中可以直接使用，而直接调用kmalloc函数分配的内存块并没有初始化，里面的数据是不可用的。kzalloc函数的使用与kmalloc类似，都需要包含<linux/slab.h> 头文件。

      另外，需要说明一下，__GFP_ZERO标志是定义在 <linux/gfp.h> 头文件中的宏定义，该标志表示给分配的内存块清零，在该文件中还定义了其他的宏，都可以用于控制kzalloc和kmalloc函数的内存分配行为。

 第二个参数的说明

      关于kzalloc和kmalloc函数的第二个参数，根据Linux内核文档的说明，该参数可以用来控制内核分配内存的行为，如是否睡眠等，也可以控制内核从哪里分配内存，需要使用定义在 <linux/gfp.h>的宏，有兴趣的同学可以看看以下的参考资料：

       https://blog.csdn.net/u010709783/article/details/77712311

 下面是我正在看的驱动程序，从程序就可以看出kzalloc函数的使用：

                                  

   参考资料

    1. 《Linux内核设计与实现》第三版

    2. https://blog.csdn.net/xujianqun/article/details/6715243