linux主要将设备分为二类:字符设备和块设备。字符设备是指设备发送和接收数据以字符的形式进行;而块设备则以整个数据缓冲区的形式进行。在对字符设备发出读/写请求时,实际的硬件i/o一般就紧接着发生了;而块设备则不然,它利用一块系统内存作缓冲区,当用户进程对设备请求能满足用户的要求,就返回请求的数据,如果不能,就调用请求函数来进行实际的i/o操作。块设备主要针对磁盘等慢速设备。
由于linux驱动程序在内核中运行,因此在设备驱动程序需要申请/释放内存时,不能使用用户级的malloc/free函数,而需由内核级的函数kmalloc/kfree () 来实现,kmalloc()函数的原型为:
void kmalloc (size_t size ,int priority);
参数size为申请分配内存的字节数,kmalloc最多只能开辟128k的内存;参数priority说明若kmalloc()不能马上分配内存时用户进程要采用的动作:gfp_kernel 表示等待,即等kmalloc()函数将一些内存安排到交换区来满足你的内存需要,gfp_atomic 表示不等待,如不能立即分配到内存则返回0 值;函数的返回值指向已分配内存的起始地址,出错时,返回0。
kmalloc ()分配的内存需用kfree()函数来释放,kfree ()被定义为:
# define kfree (n) kfree_s( (n) ,0)
其中kfree_s () 函数原型为:
void kfree_s (void * ptr ,int size);
参数ptr为kmalloc()返回的已分配内存的指针,size是要释放内存的字节数,若为0 时,由内核自动确定内存的大小。
kmalloc和
kfree管理内核段内分配的内存,这是真实地址已知的实际物理内存块。vmalloc和vfree是对内核使用的虚拟内存进行分配和释放。
kmalloc返回的内存是物理的,连续的,更适合于类似设备驱动的程序来使用。但vmalloc能使用更多的资源,因为vmalloc还可以处理交换空
间。
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