内核中获得页和释放页

在内核中可以以页面为单位进行内存的分配，相关的接口定义在include/linux/gfp.h中。

最核心的分配页面函数为：
    struct page * alloc_pages(unsigned int gfp_mask, unsigned int order)
    在NUMA开启的情况下，是一个static inline的函数，而在其他情况下，是一个宏。这个函数分配2的order次方个连续的物理页面，返回指向第一个页的page结构体。

   如果只想分配一个页面，则可以使用alloc_page()，其实是这样一个宏：
    #define alloc_page(gfp_mask) alloc_pages(gfp_mask, 0)
    得到struct page后，怎么知道页的逻辑地址呢：

    void * page_address(struct page * page)
     返回一个指向给定物理页当前所在的逻辑地址。

    当只需要逻辑地址，而无须struct page时，可以使用下列函数进行分配：
    unsigned long __get_free_pages(unsigned int gfp_mask, unsigned int order)
   申请连续的2的order次方个连续页面，返回第一个页的逻辑地址
  
    unsigned long __get_free_page(unsigned int gfp_mask)
    申请一个页面并返回其逻辑地址。

而想释放一个页面的时候，与分配对应如下：

    void _free_pages(struct page * page, unsigned int order)
    释放page结构体指向的连续2的order次方个页面。

    void free_pages(unsigned long addr, unsigned int order)
    释放从地址addr开始的，连续2的order次方个页面。

    void free_page(unsigned long addr)
    释放地址addr的一个页。

如果想得到初始化为0的页面，可以使用：

    unsigned long get_zeroed_page(unsigned int gfp_mask)

  第一次用这样的函数，比较晕…下面记下一个关于如何映射到结构体数组来操作样例吧(主要是为了配合原有的带struct list_head的数据结构来使用)。

struct abc
{
       struct list_head my_list;
       int a;
}

// Allocate a zeroed page.

struct abc * aaa = (struct abc *) get_zeroed_page(GFP_KERNEL);

//Free that page.

free_page((unsigned long)(aaa));


后记：这次算是第一次修改内核，读代码和改代码的差异随着一次次的panic不慌不忙地展现出来，我似乎是第一次认识到了处在kernel空间的危险性...