devm_xxx机制【转】

前言

devm是内核提供的基础机制，用于方便驱动开发者所分配资源的自动回收。参考内核文档devres.txt。总的来说，就是驱动开发者只需要调用这类接口分配期望的资源，不用关心释放问题。这些资源的释放会在device对象销毁时自动释放。

devres使用

不同的内核模块提供了对应的devm_xxx接口，如下(不仅仅这些)：

MEM
  devm_kmalloc()    
  devm_kzalloc()
  devm_kcalloc()
  devm_kmalloc_array()
  devm_kstrdup()
  devm_kfree()

IIO
  devm_iio_device_alloc()
  devm_iio_device_free()
  devm_iio_trigger_alloc()
  devm_iio_trigger_free()
  devm_iio_device_register()
  devm_iio_device_unregister()

IO region
  devm_request_region()
  devm_request_mem_region()
  devm_release_region()
  devm_release_mem_region()

IRQ
  devm_request_irq()
  devm_free_irq()

DMA
  dmam_alloc_coherent()
  dmam_free_coherent()
  dmam_alloc_noncoherent()
  dmam_free_noncoherent()
  dmam_declare_coherent_memory()
  dmam_pool_create()
  dmam_pool_destroy()

PCI
  pcim_enable_device()  : after success, all PCI ops become managed
  pcim_pin_device() : keep PCI device enabled after release

IOMAP
  devm_ioport_map()
  devm_ioport_unmap()
  devm_ioremap()
  devm_ioremap_nocache()
  devm_iounmap()
  devm_ioremap_resource() : checks resource, requests memory region, ioremaps
  devm_request_and_ioremap() : obsoleted by devm_ioremap_resource()
  pcim_iomap()
  pcim_iounmap()
  pcim_iomap_table()    : array of mapped addresses indexed by BAR
  pcim_iomap_regions()  : do request_region() and iomap() on multiple BARs

REGULATOR
  devm_regulator_get()
  devm_regulator_put()
  devm_regulator_bulk_get()
  devm_regulator_register()

CLOCK
  devm_clk_get()
  devm_clk_put()

PINCTRL
  devm_pinctrl_get()
  devm_pinctrl_put()

PWM
  devm_pwm_get()
  devm_pwm_put()

PHY
  devm_usb_get_phy()
  devm_usb_put_phy()

SLAVE DMA ENGINE
  devm_acpi_dma_controller_register()

SPI
  devm_spi_register_master()

内核提供了devres_xxx的机制，并基于devres_xxx又给出了devres group机制。devres group主要用于处理初始化的时候，有多种资源类型需要初始化，每种资源类型的初始化又由多个devres_xxx资源申请组成的情况，将这些devres_xxx按类别组合成group，这样在需要显示释放某一类的资源时，调用devres group的api即可实现。内核给出的例子：

if (!devres_open_group(dev, NULL, GFP_KERNEL))//启动group
    return -ENOMEM;

  acquire A;//申请资源A
  if (failed)
    goto err;

  acquire B;//申请资源B
  if (failed)
    goto err;
  ...

  devres_remove_group(dev, NULL);//如果一切顺利，那么关掉group
  return 0;

 err:
  devres_release_group(dev, NULL);//如果出错，那么释放掉启动group后所有申请的资源
  return err_code;

实现原理

具体的实现很简单，当然我们应该也能猜测到。在分配内存的时候，会分配比我们要求大的空间，空间的前面部分用于存放实现devres机制的数据结构，然后返回的是用户期望的空间的指针（该指针是实际分配的空间指针的devres结构的偏移）。

struct devres_node {
    struct list_head        entry;//通过该成员，挂接到device的devres链表上
    dr_release_t            release;//对应的资源释放回调
};

struct devres {
    struct devres_node      node;
    /* -- 3 pointers */
    unsigned long long      data[]; /* guarantee ull alignment *///实际的数据部分
};

devres采用零长数组的方式实现。