6.2 Linux 驱动开发 内核

一、内核中申请内存有哪几个函数？有什么区别？

1. kmalloc：分配的物理地址是连续的，一般只能分配 几百 KB

void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags) 
// 示例：使用 __GFP_ZERO 标志分配并清零内存
void *ptr = kmalloc(512, GFP_KERNEL | __GFP_ZERO);

2. vmalloc：虚拟地址连续，但物理地址是离散的，可以分配上 G，可以申请大块内存。

void *vmalloc(unsigned long size)

3. dma_alloc_coherent：

主要是为了在 DMA 操作中确保数据在 CPU 和设备之间的正确传输与共享，具体如下：

• 保证数据一致性：在 DMA 数据传输时，它能确保 CPU 和设备访问的内存数据一致，避免因缓存等问题导致数据不一致的错误。
• 提供连续物理地址：许多 DMA 设备要求数据缓冲区的物理地址连续，该函数能满足这一要求，保证 DMA 设备可高效地进行数据传输。

void *dma_alloc_coherent(struct device *dev, size_t size, ma_addr_t *dma_handle, gfp_t gfp)

//struct device *dev：指向与 DMA 操作相关的设备结构体的指针。这个结构体包含了设备的各种信息，例如设备的硬件特性、总线类型等。内核会根据这个设备信息来确定如何分配适合该设备的内存。
    
//size_t size：需要分配的内存块的大小，以字节为单位。
    
//dma_addr_t *dma_handle：这是一个输出参数，函数会将分配的内存块对应的 DMA 地址存储在这个指针所指向的位置。DMA 地址是设备可以直接访问的地址，与 CPU 访问的虚拟地址可能不同。设备使用这个 DMA 地址来进行数据的读写操作。
    
//gfp_t gfp：分配内存时使用的标志，与 kmalloc 函数中的 gfp 标志类似。这些标志用于控制内存分配的行为，例如是否允许睡眠、从哪个内存区域分配等。常见的标志如 GFP_KERNEL 表示允许睡眠，GFP_ATOMIC 表示不允许睡眠。

4. ioremap

void * ioremap (unsigned long offset, unsigned long