linux 在启动时获得专用的缓冲

Posted 2022-03-19 fanweisheng

如果你真的需要一个大的物理上连续的缓冲, 最好的方法是在启动时请求内存来分配它. 在启动时分配是获得连续内存页而避开 get_free_pages 施加的对缓冲大小限制的唯一 方法, 不但最大允许大小还有限制的大小选择. 在启动时分配内存是一个"脏"技术, 因为 它绕开了所有的内存管理策略通过保留一个私有的内存池. 这个技术是不优雅和不灵活的, 但是它也是最不易失败的. 不必说, 一个模块无法在启动时分配内存; 只有直接连接到内 核的驱动可以这样做.

 

启动时分配的一个明显问题是对通常的用户它不是一个灵活的选择, 因为这个机制只对连 接到内核映象中的代码可用. 一个设备驱动使用这种分配方法可以被安装或者替换只能通 过重新建立内核并且重启计算机.

 

当内核被启动, 它赢得对系统种所有可用物理内存的存取. 它接着初始化每个子系统通过 调用子系统的初始化函数, 允许初始化代码通过减少留给正常系统操作使用的 RAM 数量, 来分配一个内存缓冲给自己用.

 

启动时内存分配通过调用下面一个函数进行:

 

#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);

 

这些函数分配或者整个页(如果它们以 _pages 结尾)或者非页对齐的内存区. 分配的内存 可能是高端内存除非使用一个 _low 版本. 如果你在为一个设备驱动分配这个缓冲, 你可 能想用它做 DMA 操作, 并且这对于高端内存不是一直可能的; 因此, 你可能想使用一个

_low 变体.

 

很少在启动时释放分配的内存; 你会几乎肯定不能之后取回它, 如果你需要它. 但是, 有 一个接口释放这个内存:

 

void free_bootmem(unsigned long addr, unsigned long size);

 

注意以这个方式释放的部分页不返回给系统 -- 但是, 如果你在使用这个技术, 你已可能 分配了不少数量的整页来用.

 

如果你必须使用启动时分配, 你需要直接连接你的驱动到内核. 应当如何完成的更多信息 看在内核源码中 Documentation/kbuild 下的文件.