CMA简介【转】

转自：https://blog.csdn.net/jasonactions/article/details/123085907?spm=1001.2014.3001.5502

kernel: 5.10
arch: arm64

1. 前言
CMA是一段连续的内存区域，它的所有页面都是可迁移类型，平时在不需要大块连续内存的时候，这段CMA区域可供系统或其它驱动使用，在驱动需要大块内存的时候，已占用的部分需要迁移出去，空闲出大块连续内存以供分配。

2. 配置CMA区域
有三种方式可以配置CMA区域大小，dts，commdline, 内核的配置项，优先级分别是dts > commandline > 内核配置项，分别举例如下：

In the device tree:
linux,cma {
compatible = "shared-dma-pool";
reusable;
size = <0 0x3c000000>;
alloc-ranges = <0 0x96000000 0 0x3c000000>;
linux,cma-default;
};

On the kernel command line:
cma=256MB
1
In the kernel configuration:
CONFIG_CMA_SIZE_MBYTES=960
CONFIG_CMA_SIZE_PERCENTAGE=25
# CONFIG_CMA_SIZE_SEL_MBYTES is not set
# CONFIG_CMA_SIZE_SEL_PERCENTAGE is not set
CONFIG_CMA_SIZE_SEL_MIN=y
# CONFIG_CMA_SIZE_SEL_MAX is not set

3. CMA API
对于用户来讲，使用cma仍然会采用原有的dma接口来调用，这对用户是感知不到的，接口可参考DMA-API.txt

4. CMA的工作机制
首先必须在cmdline或dts或内核配置项中为cma预留区域；

arm64_memblock_init中会解析预留区域，将这部分区域添加到memlbok.reserved，这其中包含了CMA定义的区域，这部分区域会被初始化给cma；

bootmem_init->sparse_init会为所有的物理内存bank创建page；

初始化时cma_init_reserved_areas->cma_activate_area->init_cma_reserved_pageblock 将cma区域的空闲page给buddy，并标注这些pageblock的属性为MIGRATE_CMA;

mm_init->mem_init->memblock_free_all->free_low_memory_core_early 只是释放>memblock.memory的空闲空间给buddy，且排除所有的memblock.reserved区域

通过dma接口申请连续物理内存，就可能会从CMA中申请，如果发现CMA区域已经被其它用户申请则需要将这些页面进行迁移
参考文档
A deep dive into CMA
CMA模块学习笔记
Contiguous Memory Allocator - CMA (Linux)
DMA-API.txt
DMA-API-HOWTO.txt
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