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内存管理 – Linux内核API mempool_alloc_pages

mempool_alloc_pages函数功能描述:内存池创建时需要有内存分配(alloc)和释放(free)函数,alloc和free方法常见由mempool_alloc_slab( )和mempool_free_slab( )函数实现,但mempool_alloc_pages( )和mempool_free_pages( )也可实现内存元素的分配与释放,它们的实现主要是调用alloc_pages( )和__free_pages( ),在这种情况下pool_data标志要分配和释放的内存空间的页数。

因此mempool_alloc_pages( )的功能是内存池的一种分配器,其函数实现实质是alloc_pages( ),用来为内存池中的element数组中的元素分配空间。

mempool_alloc_pages文件包含

#include<linux/mempool.h>

mempool_alloc_pages函数定义

在内核源码中的位置:linux-3.19.3/mm/mempool.c

函数定义格式:

void *mempool_alloc_pages(gfp_t gfp_mask, void *pool_data)

mempool_alloc_pages输入参数说明

  • gfp_mask:内存的分配标志,其常见取值及其含义参考alloc_pages( )函数的分析。
  • pool_data:slab高速缓存描述符指针,参考kmem_cache_create( )函数的分析。

mempool_alloc_pages返回参数说明

该函数返回所分配的内存元素的起始地址。

mempool_alloc_pages实例解析

编写测试文件:mempool_alloc_pages.c

头文件及全局变量声明如下:

#include <linux/mm.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/mempool.h>
#include <linux/blkdev.h>
#include <linux/writeback.h>
MODULE_LICENSE("GPL");
static int __init mempool_alloc_pages_init(void);
static void __exit mempool_alloc_pages_exit(void);
int * pool_data;
void * element = NULL;

模块初始化函数:

int __init mempool_alloc_pages_init(void)
{
pool_data = (int *)2;     //设置分配的内存空间大小,为4个页
element = mempool_alloc_pages( GFP_KERNEL , pool_data );    //分配一个内存元素
if( element ! = NULL )
printk("element = 0x%lx\n", (unsigned long)element);    //输出起始地址
else
printk("mempool_alloc_pages failed! \n");
return 0;
}

模块退出函数:

void __exit mempool_alloc_pages_exit(void)
{
if(element)
{
mempool_free_pages(element, pool_data);    //释放内存元素空间
printk("mempool_free_pages successfully! \n");
}
printk("exit! \n");
}

模块初始化及退出函数调用:

module_init(mempool_alloc_pages_init);
module_exit(mempool_alloc_pages_exit);

实例运行结果及分析:

首先编译模块,执行命令insmod mempool_alloc_pages.ko插入模块,然后执行命令dmesg -c,会出现如图所示的结果。

Linux内核API mempool_alloc_pages

执行命令rmmod mempool_alloc_pages .ko卸载模块,执行命令dmesg -c,会出现如图所示的结果。

Linux内核API mempool_alloc_pages

结果分析:

该测试程序比较简单,要调用mempool_alloc_pages( )函数,首先要给其传递参数,gfp_mask选择常用的GFP_KERNEL分配标志,设置要分配的内存空间大小为4页(即pool_data等于2),然后调用mempool_alloc_pages( )函数,由输出结果可知,所分配的内存元素的地址为element = 0xffffea00051e1d00。在模块退出时,为mempool_free_pages( )函数传递参数值element, pool_data以释放分配的内存空间,参考本教程中关于该函数的分析。

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