【Linux 内核 内存管理】memblock 分配器编程接口 ④ ( memblock_alloc 函数 | memblock_alloc_base 函数 )

memblock 分配器提供了如下编程接口 :

① 添加内存 : memblock_add 函数 , 将 内存块区域 添加到 memblock.memory 成员中 , 即 插入一块可用的物理内存 ;

② 删除内存 : memblock_remove 函数 , 删除 内存块区域 ;

③ 分配内存 : memblock_alloc 函数 , 申请分配内存 ;

④ 释放内存 : memblock_free 函数 , 释放之前分配的内存 ;

在之前的博客中介绍了 memblock_add memblock_remove 函数源码 , 本篇博客开始介绍 memblock_alloc 分配内存函数 ;

一、memblock_alloc 函数分析

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memblock_alloc 函数 的作用是 在 指定地址之前 分配一块物理内存 ;

memblock_alloc 函数 定义在 Linux 内核源码的 linux-4.12\mm\memblock.c#1242 位置 ;

phys_addr_t __init memblock_alloc(phys_addr_t size, phys_addr_t align)
{
    
    
	return memblock_alloc_base(size, align, MEMBLOCK_ALLOC_ACCESSIBLE);
}

源码路径 : linux-4.12\mm\memblock.c#1242

在 memblock_alloc 函数 中 , 调用了 memblock_alloc_base 函数 ;

二、memblock_alloc_base 函数分析

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在 memblock_alloc_base 函数 中 , 调用了 __memblock_alloc_base 函数 ,

目的是 获取一块 可用物理内存 , 如果执行成功 , 则获取的 物理内存区域 首地址为 $0$ ;

memblock_alloc_base 函数参数说明 :

• phys_addr_t size 参数 用于 指明要分配的 物理内存大小 ;
• phys_addr_t align 参数 表示 对齐方式 ;
• phys_addr_t max_addr 参数 表示 可分配物理地址的 最大值 , 也就是说必须在该地址之前分配 物理内存 ;

phys_addr_t __init memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
{
    
    
	phys_addr_t alloc;

	alloc = __memblock_alloc_base(size, align, max_addr);

	if (alloc == 0)
		panic("ERROR: Failed to allocate %pa bytes below %pa.\n",
		      &size, &max_addr);

	return alloc;
}

源码路径 : linux-4.12\mm\memblock.c#1230

三、__memblock_alloc_base 函数分析

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在 __memblock_alloc_base 函数 中 , 调用了 memblock_alloc_base_nid 函数 ;

__memblock_alloc_base 函数参数说明 :

• phys_addr_t size 参数 用于 指明要分配的 物理内存大小 ;
• phys_addr_t align 参数 表示 对齐方式 ;
• phys_addr_t max_addr 参数 表示 可分配物理地址的 最大值 , 也就是说必须在该地址之前分配 物理内存 ;

phys_addr_t __init __memblock_alloc_base(phys_addr_t size, phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr)
{
    
    
	return memblock_alloc_base_nid(size, align, max_addr, NUMA_NO_NODE,
				       MEMBLOCK_NONE);
}

源码路径 : linux-4.12\mm\memblock.c#1223

四、memblock_alloc_base_nid 函数分析

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在 memblock_alloc_base_nid 函数 中 , 调用了 memblock_alloc_range_nid 函数 ;

memblock_alloc_base_nid 函数参数说明 :

• phys_addr_t size 参数 用于 指明要分配的 物理内存大小 ;
• phys_addr_t align 参数 表示 对齐方式 ;
• phys_addr_t max_addr 参数 表示 可分配物理地址的 最大值 , 也就是说必须在该地址之前分配 物理内存 ;
• int nid 参数 表示 新区域的 nid , 指向 NUMA 结构 ;
• unsigned long flags 参数 表示 新加入 内存块 的 标志位 ;

static phys_addr_t __init memblock_alloc_base_nid(phys_addr_t size,
					phys_addr_t align, phys_addr_t max_addr,
					int nid, ulong flags)
{
    
    
	return memblock_alloc_range_nid(size, align, 0, max_addr, nid, flags);
}

源码路径 : linux-4.12\mm\memblock.c#1200

五、memblock_alloc_range_nid 函数分析

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memblock_alloc_range_nid 函数参数说明 :

• phys_addr_t size 参数 用于 指明要分配的 物理内存大小 ;

• phys_addr_t align 参数 表示 对齐方式 ;

• phys_addr_t start 参数 用于 指明要分配的 物理内存 起始地址 ;

• phys_addr_t end 参数 用于 指明要分配的 物理内存 结束地址 ;

• int nid 参数 表示 新区域的 nid , 指向 NUMA 结构 ;

• unsigned long flags 参数 表示 新加入 内存块 的 标志位 ;

memblock_alloc_range_nid 函数源码如下 :

static phys_addr_t __init memblock_alloc_range_nid(phys_addr_t size,
					phys_addr_t align, phys_addr_t start,
					phys_addr_t end, int nid, ulong flags)
{
    
    
	phys_addr_t found;

	if (!align)
		align = SMP_CACHE_BYTES;

	found = memblock_find_in_range_node(size, align, start, end, nid,
					    flags);
	if (found && !memblock_reserve(found, size)) {
    
    
		/*
		 * The min_count is set to 0 so that memblock allocations are
		 * never reported as leaks.
		 */
		kmemleak_alloc_phys(found, size, 0, 0);
		return found;
	}
	return 0;
}

源码路径 : linux-4.12\mm\memblock.c#1170