ION定义与使用方法

作者:DayInAI 日期:20190124 

1、ION定义

(1)ION是Google的下一代内存管理器,用来支持不同的内存分配机制,如CARVOUT(PMEM),物理连续内存(kmalloc), 
                  虚拟地址连续但物理不连续内存(vmalloc), IOMMU等。
(2)用户空间和内核空间都可以使用ION,用户空间是通过/dev/ion来创建client的。
(3)相关概念
                 Heap:用来表示内存分配的相关信息,包括id, type, name等。用struct ion_heap表示。
                  Client:Ion的使用者,用户空间和内核控件要使用ION的buffer,必须先创建一个client,
                         一个client可以有多个buffer,用struct ion_buffer表示。
                  Handle: 将buffer该抽象出来,可以认为ION用handle来管理buffer,
                           一般用户直接拿到的是handle,而不是buffer。 用struct ion_handle表示。
                  heap类型:由于ION可以使用多种memory分配机制,例如物理连续和不连续的,所以ION使用enum ion_heap_type表示。

2、ION 定义了四种不同的heap,实现不同的内存分配策略。


ION_HEAP_TYPE_SYSTEM : 通过vmalloc分配内存
ION_HEAP_TYPE_SYSTEM_CONTIG: 通过kmalloc分配内存
ION_HEAP_TYPE_CARVEOUT: 在保留内存块中(reserve memory)分配内存
ION_HEAP_TYPE_CUSTOM: 由客户自己定义

3、ION APIs


  用户空间 API:定义了6种 ioctl 接口,可以与用户应用程序交互。
ION_IOC_ALLOC: 分配内存
ION_IOC_FREE: 释放内存
ION_IOC_MAP: 获取文件描述符进行mmap
ION_IOC_SHARE: 创建文件描述符来实现共享内存
ION_IOC_IMPORT: 获取文件描述符
ION_IOC_CUSTOM: 调用用户自定义的ioctl
ION_IOC_SHARE 及ION_IOC_IMPORT是基于DMABUF实现的,所以当共享进程获取文件描述符后,可以直接调用mmap来操作共享内存。mmap实现由DMABUF子系统调用ION子系统中mmap回调函数完成。

 内核空间 API:内核驱动也可以注册为一个ION的客户端(client),可以选择使用哪种类型的heap来申请内存。
ion_client_create: 分配一个客户端。
ion_client_destroy: 释放一个客户端及绑定在它上面的所有ion handle.
ion handle: 这里每个ion handle映射到一个buffer中,每个buffer关联一个heap。也就是说一个客户端可以操作多块buffer。

4、Buffer 申请及释放函数


ion_alloc: 申请ion内存,返回ion handle
ion_free: 释放ion handle

  (1)ION 通过handle来管理buffer,驱动需要可以访问到buffer的地址。
ion_phys: 返回buffer的物理地址(address)及大小(size)
ion_map_kernel: 给指定的buffer创建内核内存映射
ion_unmap_kernel: 销毁指定buffer的内核内存映射
ion_map_dma: 为指定buffer创建dma 映射,返回sglist(scatter/gather list)
ion_unmap_dma: 销毁指定buffer的dma映射

  (2)ION是通过handle而非buffer地址来实现驱动间共享内存,用户空间共享内存也是利用同样原理。
ion_share: given a handle, obtain a buffer to pass to other clients
ion_import: given an buffer in another client, import it
ion_import_fd: given an fd obtained via ION_IOC_SHARE ioctl, import it


 

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转载自blog.csdn.net/TheDayIn_CSDN/article/details/86584592
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