Linux内核API vmalloc

vmalloc函数功能描述:vmalloc( )分配一块非连续地址空间,它分配的物理地址一般不连续的,但是虚拟地址是连续的,分配的内存空间被映射进入内核数据段中,从用户空间是不可见的。

vmalloc文件包含

#include<linux/vmalloc.h>

vmalloc函数定义

在内核源码中的位置:linux-3.19.3/mm/vmalloc.c

函数定义格式:

void *vmalloc(unsigned long size)

vmalloc输入参数说明

  • size:是指要分配的地址空间的字节数。

vmalloc返回参数说明

  • vmalloc( )函数返回创建的地址区间的虚拟地址,如果分配失败则返回NULL。

vmalloc实例解析

编写测试文件:vmalloc.c

头文件及全局变量声明如下:

#include <linux/vmalloc.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/module.h>
MODULE_LICENSE("GPL");
static int __init vmalloc1_init(void);
static void __exit vmalloc1_exit(void);

#define MEM_VMALLOC_SIZE 8092
char * mem_spvm;

模块初始化函数:

int __init vmalloc1_init(void)
{
    mem_spvm = (char *)vmalloc(MEM_VMALLOC_SIZE);
    if(mem_spvm == NULL )
        printk("vmalloc failed! \n");
    else
        printk("vmalloc successfully! addr = 0x%lx\n", (unsigned long)mem_spvm);
    return 0;
}

模块退出函数:

void __exit vmalloc1_exit(void)
{
    if(mem_spvm ! = NULL)
    {
        vfree(mem_spvm);
        printk("vfree succeed! \n");
    }

    printk("exit ! \n");
}

模块初始化及退出函数调用:

module_init(vmalloc1_init);
module_exit(vmalloc1_exit);

实例运行结果及分析:

首先编译模块,执行命令insmod vmalloc.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 vmalloc

执行命令rmmod vmalloc.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 vmalloc

结果分析:

加载模块时调用vmalloc( )函数,由字符指针mem_spvm接收vmalloc( )函数的返回值,即已分配的非连续内存区的起始地址。由运行结果可知该虚拟起始地址为addr =0xffffc900047f1000。

卸载模块时调用vfree( )函数,调用vfree函数释放起始地址为0xffffc900047f1000,大小为MEM_KMALOC_SIZE的内存块。

vmalloc( )函数分配的内存空间被映射进入内核数据段中,与其他内存分配函数不同的是,vmalloc返回很“高”的地址值-这些地址要高于物理内存的顶部。由于vmalloc对页表调整后允许用连续的“高”地址访问分配得到的页面,因此处理器是可以访问返回得到的内存区域的。内核能和其他地址一样地使用vmalloc返回的地址,但程序中用到的这个地址与地址总线上的地址并不相同。

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