Android PMem 介绍

原文：http://www.ophonesdn.com/forum/thread-6260-8-1.html

pmem与ashmem都通过mmap实现共享，区别是Pmem的共享区域是一段连续的物理内存，而Ashmem的共享区域在虚拟空间是连续的，物理内存却不一定连续

A、PMEM的实现

Pmem的源代码在drivers/misc/pmem.c中，Pmem驱动依赖于linux的misc device和platform driver框架，一个系统可以有多个Pmem，默认的是最多10个。Pmem暴露4组操作，分别是platform driver的probe和remove操作； misc device的fops接口和vm_ops操作。模块初始化时会注册一个platform driver，在之后probe时，创建misc设备文件，分配内存，完成初始化工作。

Pmem通过pmem_info，pmem_data，pmem_region三个结构体维护分配的共享内存，其中pmem_info代表一个Pmem设备分配的内存块，pmem_data代表该内存块的一个子块，pmem_region则把每个子块分成多个区域。 pmem_data是分配的基本单位，即每次应用层要分配一块Pmem内存，就会有一个pmem_data来表示这个被分配的内存块，实际上在open的时候，并不是open一个pmem_info表示的整个Pmem内存块，而是创建一个pmem_data以备使用。一个应用可以通过ioctl来分配pmem_data中的一个区域，并可以把它map到进程空间；并不一定每次都要分配和map整个pmem_data内存块

B、用户接口

一个进程首先打开Pmem设备，通过ioctl(PMEM_ALLOCATE)分配内存，它mmap这段内存到自己的进程空间后，该进程成为master进程。其他进程可以重新打开这个pmem设 
备，通过调用ioctl(PMEM_CONNECT)将自己的pmem_data与master进程的pmem_data建立连接关系，这个进程就成为client进程。Client进程可以通过mmap将master Pmem中的一段或全部重新映射到自己的进程空间，这样就实现了共享Pmem内存。如果是GPU或DSP则可以通过ioctl(PMEM_GET_PHYS)获取物理地址进行操作。

3. 在应用程序中的使用： 

1) 
Pmem 例子：

sp<MemoryHeapBase> master_workspace = new MemoryHeapBase(pmem_adsp, Coda_WorkSpace_Size); 
//new  一个 base 
memeoryHeapBase  ，构造函数中做了 2 件事情 ,  一个是 open “/dev/pmem_adsp”  设备，   第二是调用 mapfd  （内部即 mmap ）来得到共享内存区域  

if (master_workspace->heapID() < 0) {  

LOGD("Error creating workspace heap");  

Status = UNKNOWN_ERROR;  

}  

master_workspace->setDevice(pmem); //  如果 pmem_adsp device 出错，   就是用 pmem device  

mHeapPmem_workspace = new MemoryHeapPmem(master_workspace, 0); 
// new  一个 Pmem , MemoryHeapPmem ,  （构造函数中调用 init  ，设定了 Base,device ,size  等）  

mHeapPmem_workspace->slap();  

master_workspace.clear();  


if (ioctl(mHeapPmem_workspace->heapID(), PMEM_GET_PHYS, &region) >= 0)// 得到物理地址  

{  


pys_address = (unsigned int)region.offset;  


WORK_SPACE_PMEM_PHY_ADDRESS = pys_address;  


WORK_SPACE_PMEM_VIR_ADDRESS = mHeapPmem_workspace->base(); // 得到虚拟地址  

}  

else  

{  


pys_address = 0xFFFFFFFF;  


LOGE("Error: WORKSPACE PMEM_GET_PHYS FAILED");  


return UNKNOWN_ERROR; 


}  

2) 
Ashmem  例子：  

sp<MemoryHeapBase> heap = new MemoryHeapBase(frameSize * kBufferCount);  

if (heap->heapID() < 0) {  

LOGE("Error creating frame buffer heap");  

return false;  
}  
// 没有指定 device  ，   就是用的 ashmem .  构造函数中做了 2 件事情 ,  一个是 ashmem_create_region ，   第二是调用 mapfd  （内部即 mmap ）来得到共享内存区域  

第一步通过调用 ashmem_create_region 函数，这个函数完成这几件事：  

1 ） fd = open("/dev/ashmem", O_RDWR); 
2 ） ioctl(fd, ASHMEM_SET_NAME, region_name); //  这一步可选  
3 ） ioctl(fd, ASHMEM_SET_SIZE, region_size); 

第二步，应用程序一般会调用 mmap 来把 ashmem 分配的空间映射到进程空间：  

mapAddr = mmap(NULL, pHdr->mapLength, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE, fd, 0);

4. 如何将PMEM编入内核 

Android PMEM驱动研究（1）——如何将PMEM编入内核 PMEM并不像Ashmem和binder那样，选中就可以被Android系统使用，他是一个platform设备，需要注册才可以使用。 下面以S3C6410为例，描述使用流程： 1）选中内核选项  Device Drivers --->  Misc devices --->     Android pmem allocator 2）修改你的dev.c注册文件,添加如下内容: #ifdef CONFIG_ANDROID_PMEM  static struct android_pmem_platform_data android_pmem_pdata = {         .name = "pmem",         .start = PMEM_BASE,         .size = PMEM_BASE_SIZE,         .no_allocator = 1,         .cached = 1,  }; static struct android_pmem_platform_data android_pmem_adsp_pdata = {         .name = "pmem_adsp",         .start = PMEM_ADSP_BASE,         .size = PMEM_ADSP_BASE_SIZE,         .no_allocator = 0,         .cached = 0,  }; struct platform_device android_pmem_device = {         .name = "android_pmem",         .id = 0,         .dev = { .platform_data = &android_pmem_pdata },  }; struct platform_device android_pmem_adsp_device = {         .name = "android_pmem",         .id = 1,         .dev = { .platform_data = &android_pmem_adsp_pdata },  };  #endif 3）在驱动注册列表中添加如下内容:  static struct platform_device *smdk6410_devices[] __initdata = {  #ifdef CONFIG_ANDROID_PMEM         &android_pmem_device,         &android_pmem_adsp_device,  #endif  }; 4)分配物理地址我用了128MB的最后8MB  #define PMEM_BASE 0x57900000  #define PMEM_BASE_SIZE SZ_1M*4  #define PMEM_ADSP_BASE 0x57c00000  #define PMEM_ADSP_BASE_SIZE SZ_1M*4 5）重新编译内核 6）修改bootargs 减少Linux可管理的MEM  MEM=120MB 7）重新启动系统  启动信息：  pmem: 1 init  pmem_adsp: 0 init 8）查看dev目录，多了pmem和pmem_adsp