linux系统中内存分配常见函数的分析与实现

嵌入式开发星球

于 2023-03-27 21:54:09 发布

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分类专栏： Linux操作系统嵌入式开发之经典文章标签： linux 运维服务器

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本文探讨了Linux系统中内存分配的问题，特别是针对外设操作的内存映射。文章介绍了ioremap系列函数，如ioremap、ioremap_nocache、ioremap_cached、ioremap_wc和ioremap_wt，以及它们的应用场景和内存类型。此外，还阐述了解映射API和IO资源的读写过程，强调了使用特定接口访问IO内存以确保驱动程序的可移植性。

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第一：linux系统中内存分配关注问题

在编写Linux驱动过程中，不可避免涉及外设操作，而外设地址空间与DDR地址空间一般不连续，在linux上电时，并不会为外设地址空间建立页表，又因为linux访问内存使用的都是虚拟地址，因此如果想访问外设的寄存器（一般包括数据寄存器、控制寄存器与状态寄存器），需要在驱动初始化中将外设所处的物理地址映射为虚拟地址，linux为应对该问题提供了较多接口，包括：ioremap/ioremap_wc/devm_ioremap/devm_ioremap_resource等，以应对不同的场景需求，本文即阐述这些接口的使用，以及需要注意的区别。

第二：场景的应用背景

在系统运行时，外设IO资源的物理地址是已知的，由硬件的设计决定（参考SOC的datesheet，一般会有memorymap）。驱动程序不能通过物理地址访问IO资源，必须将其映射到内核态的虚拟地址空间（通过页表）[1]，然后根据映射所得到的内核虚拟地址范围，通过线性偏移（virt_addr = virt_base + phy_addr - phy_base）访问这些IO内存资源。

代码路径:arch/arm/include/asm/io.h/*

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