Linux内核API kcalloc|极客笔记

kcalloc函数功能描述：kcalloc( )函数与kzalloc( )函数（参考kzalloc( )函数的分析）功能类似，都是基于slab分配在物理上连续的实际的内存，并且在分配了内存之后，又将内存中的内容都初始化为0。但kcalloc( )是为一个数组分配内存空间，数组中的一个元素对应一个内存对象。

kcalloc文件包含：

#include<linux/slab.h>

kcalloc函数定义

在内核源码中的位置：linux-3.19.3/include/linux/slab.h

函数定义格式：

static inline void *kcalloc(size_t n, size_t size, gfp_t f lags)

kcalloc输入参数说明

n：数组中的元素个数。
size：指定数组中每个元素所对应的内存对象的大小。
flags：分配标志，它提供了多种分配行为，其选项取值参考alloc_pages( )函数分析说明。

kcalloc返回参数说明

kcalloc( )函数返回一个对所分配的内存对象数组的引用。

kcalloc实例解析

编写测试文件：kcalloc.c

头文件及全局变量声明如下：

#include <linux/slab.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
MODULE_LICENSE("GPL");
static int __init kcalloc_init(void);
static void __exit kcalloc_exit(void);

#define MEM_VMALLOC_SIZE 8192
char * mem_spvm;

模块初始化函数：

int __init kcalloc_init(void)
{
    mem_spvm = (char *)kcalloc(2, MEM_VMALLOC_SIZE, GFP_KERNEL);

    if(mem_spvm == NULL )
        printk("kcalloc failed! \n");
    else
    {
        // 输出起始地址
        printk("kcalloc successfully! addr = 0x%lx\n", (unsigned long)mem_spvm);
        // 输出内存空间大小
        printk("the actual allocated size is : %d\n", (unsigned int)ksize(mem_spvm));
        // 输出地址偏移为10的内容
        printk("the content of mem_spvm+10 is : %d\n", *(mem_spvm+10));
        // 输出地址偏移为1000的内容
        printk("the content of mem_spvm+1000 is : %d\n", *(mem_spvm+1000));
    }
    return 0;
}

模块退出函数：

void __exit kcalloc_exit(void)
{
    if(mem_spvm ! = NULL)
    {
        kfree(mem_spvm);  //释放所分配的空间
        printk("kfree ok! \n");
    }
    printk("exit! \n");
}

模块初始化及退出函数调用：

module_init(kcalloc_init);
module_exit(kcalloc_exit);

实例运行结果及分析：

首先编译模块，执行命令insmod kcalloc.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 kcalloc

结果分析：

测试程序中调用了函数ksize( )和kfree( )，参考极客笔记网两个函数的分析。

该测试文件调用kcaloc( )函数分配一个内存对象数组，其中数组有2个（见参数1）元素，每个元素对应的内存对象大小为8192字节，mem_spvm为对该内存空间数组块的引用，即是该内存空间对象的起始地址。从输出结果可知，内存空间的起始地址为0xffff880010890000。然后调用ksize( )输出内存空间的大小，16384 = 2*8192，是数组中两个内存对象元素内存空间之和。最后输出偏移为10和偏移为1000的内存内容，均为0，说明kcalloc在分配了内存空间之后，又这些内存空间初始化为0。

最后在模块退出时通过kfree( )函数释放由kcalloc( )分配的内存空间。