0，cma内存
1，linux cma开关
内核宏开关（如CONFIG_CMA）是编译时配置选项，用于决定是否在内核中启用CMA功能。若未启用该宏，整个CMA子系统将不会被编译进内核，系统完全失去连续内存分配能力
cma=0是内核启动时传递的命令行参数，用于动态禁用CMA功能。此时内核已编译支持CMA，但通过参数强制关闭其运行时行为，例如不预留或释放已预留的CMA内存区域
2，常用CMA宏及其功能
-
CONFIG_CMA
- 功能：决定是否在内核中启用CMA功能。
- 说明：若启用，内核将支持CMA子系统，包括连续内存的分配和释放；若禁用，CMA相关代码将不会被编译进内核，系统将无法使用CMA功能。
-
CONFIG_CMA_AREAS
- 功能：定义系统中CMA区域的数量。
- 说明：通过该宏可以指定内核支持的CMA区域数量，每个区域可以独立配置大小和用途，适用于多设备场景。
-
CONFIG_CMA_DEBUG
- 功能：启用CMA的调试功能。
- 说明：开启后，内核会输出CMA相关的调试信息，便于开发者分析和排查问题。
-
CONFIG_DMA_CMA
- 功能：启用CMA与DMA（Direct Memory Access）的集成支持。
- 说明：该宏用于配置CMA是否支持DMA操作，常用于需要高效内存管理的设备驱动程序1。
-
CONFIG_CMA_SIZECONFIG_CMA_SIZE_MBYTES=64表示预留 64MB）
3，GFP_ATOMIC与GFP_KERNEL的功能与区别
（1）GFP_ATOMIC
- 功能：GFP_ATOMIC是一种内存分配标志，用于在原子上下文中分配内存。它不会引起休眠，因此适用于中断处理程序或持有自旋锁的场景12。
- 特点 ：
- 不允许休眠，分配失败时立即返回。
- 通常用于分配小块内存，不适合分配大块连续内存。
- 与CMA的关系：GFP_ATOMIC不直接涉及CMA，因为它主要用于非连续内存的分配，且分配过程不会调用CMA的页面迁移机制12。
（2） GFP_KERNEL
- 功能：GFP_KERNEL是内核中最常用的内存分配标志，用于在进程上下文中分配内存。如果内存不足，它会触发休眠，直到有可用内存为止12。
- 特点 ：
- 允许休眠，适用于非原子上下文。
- 可以分配连续内存和不连续内存，具体取决于分配方式。
- 与CMA的关系：当使用GFP_KERNEL分配连续内存时，可能会调用CMA机制。如果普通内存区域不足，CMA会通过迁移页面来满足分配需求5
4，GFP_ATOMIC和 GFP_KERNEL的源码实现
（1）GFP_ATOMIC分析
#define GFP_ATOMIC (__GFP_HIGH | __GFP_ATOMIC | __GFP_KSWAPD_RECLAIM)
__GFP_HIGH：高优先级分配；__GFP_ATOMIC：不允许休眠；__GFP_KSWAPD_RECLAIM：允许 kswapd 进行后台回收。
（2）使用场景
GFP_ATOMIC 主要用于：
- 中断处理程序；
- 持有自旋锁的代码；
- 不允许阻塞的上下文。
(3) 分配路径
GFP_ATOMIC 调用 kmalloc() 或 __get_free_pages()，最终进入 alloc_pages()
（4）GFP_KERNEL 的源码实现
#define GFP_KERNEL (__GFP_RECLAIM | __GFP_IO | __GFP_FS)
__GFP_RECLAIM：允许页面回收；__GFP_IO：允许进行 I/O 操作；__GFP_FS：允许进行文件系统操作。
(5) 使用场景
GFP_KERNEL 适用于：
- 进程上下文；
- 允许休眠和阻塞的代码。
(6) 分配路径
GFP_KERNEL 同样调用 alloc_pages()，但在 __alloc_pages() 中：
- 如果空闲内存不足，会触发
__alloc_pages_slowpath()； - 在
__alloc_pages_slowpath()中，会尝试：- 页面回收（
shrink_zones()）； - 直接回收（
__perform_reclaim()）； - 如果配置了 CMA，会尝试从 CMA 区域分配连续内存。
- 页面回收（
5，代码分析
include/linux/gfp.h：GFP 标志定义；mm/page_alloc.c：页面分配核心逻辑；mm/cma.c：CMA 分配实现；mm/slab.c：slab 分配器（kmalloc）
- 连续内存 ：通过
__get_free_pages()、kmalloc()、dma_alloc_coherent()等函数分配，物理地址连续，适用于 DMA 设备； - 非连续内存 ：通过
vmalloc()、ioremap()等函数分配，物理地址不连续，虚拟地址连续，适用于大块内存；
内核申请源码分析
| 特性 | GFP_ATOMIC | GFP_KERNEL |
|---|---|---|
| 是否允许休眠 | ❌ 不允许 | ✅ 允许 |
| 是否支持 CMA | ❌ 不支持 | ✅ 支持 |
| 适用场景 | 中断、自旋锁等原子上下文 | 进程上下文，允许阻塞 |
| 连续内存分配 | ❌ 不支持 | ✅ 支持（通过 CMA） |
| 不连续内存分配 | ✅ 支持（通过伙伴系统） | ✅ 支持（通过伙伴系统 |