Linux内核驱动（四）：1、进程地址空间

一、内核内存分配

        1、与应用程序中的malloc函数相对，在Linux内核中，通常使用kmalloc来动态分配内存

                 （1）原型： void  *  kmalloc(size_t size,int flags);

                 （2）参数：

                                     i、size：要分配的内存大小

                                     ii、flags：分配标志，它控制kmalloc的行为。flags的取值可以是：

                                                   a、GFP_ATOMIC，用来在进程上下文之外的代码（包括中断处理）中分配内存，从不睡眠。（16M-896M）

                                                   b、GFP_KERNEL，在进程上下文中分配内存。可能睡眠（16M-896M）

                                                   c、__GFP_DMA，这个标志要求分配能够DMA传输的内存区。（物理地址在16M以下的页帧）

                                                   d、__GFP_HIGHMEM，这个标志表示分配的内存位于高端内存。（869M以上）

        2、按页分配（如果模块需要分配大块的内存，那使用面向页的分配技术会更好）
              （1）get_zeroed_page(unsigned int flags)；返回指向新页面的指针，并将页面清零

              （2）__get_free_page(unsigned int flags)；和get_free_page类似，但不清零页面

              （3）__get_free_pages(unsigned int flags，unsigned int order)；分配若干个连续的页面，返回指向该内存区域的指针，但也不清零这段内存区域

        3、释放，

                   I、当程序用完这些页，可以使用下列函数之一来释放他们

                          （1）void free_page(unsigned long addr)

                          （2）void  free_pages(unsigned long addr,unsigned long order)

                   II、如果使用的是kmalloc分配的内存，则使用kfree来释放

        4、

       

 

      系统内存的使用方式可以分为3种形式（流程图分别用蓝、红、黑表示）

      （1）来自用户空间app的内存分配请求（蓝色流程图），注意，此时系统只是给这个请求返回一段虚拟地址区间，并没有实际为它分配物理内存空间。只有当应用程序要访问这段内存空间时，才会产生一个缺页异常，然后通过get_free_page(s) 函数去系统的空闲页框中实实在在的获得一个内存单元

      （2）来自内核的Kmalloc内存分配请求（红色流程图）；这种请求机制中，有一个很重要的slab管理器。它的作用是：首先从系统空闲页框中分出一部分物理页框。然后再将这部分的物理页框分成若干个小的（会有不同的尺寸大小）存储单元并用链表链接起来。这样，kmalloc发出内存分配请求时，直接向slab去索取内存空间

      （3）