Linux内核API mempool_alloc_pages|极客笔记

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，参考极客笔记中关于该函数的分析。