ION 概述

原文转载自http://blog.csdn.net/g_salamander/article/details/8424334

增加了Gralloc模块的平台背景和功能概述部分。

对原文针对msm8960 Android display做了修正。

增加了Surfaceflinger初始化FrameBufferNativeWindow的代码部分。

平台中内存有ashmen、PMEM等多种内存类型，为了Video、Graphics、GPU内存访问的需要，android引入Gralloc模块实现内存的管理。Gralloc把FrameBuffer的分配也纳入了其中，并且新引入ION做为Gralloc的非FrameBuffer内存的分配器。ION对于内核态内存在用户进程之间的访问和硬件平台模块之间数据流转提供了高效的解决方案。

Android 中 lcd 是一个帧缓冲设备，驱动程序通过处理器的 lcd 控制器将物理内存的一段区域设置为显存，如果向这段内存区域写入数据就会马上在 lcd 上显示出来。Android 在 HAL 中提供了gralloc 模块，封装了用户层对帧缓冲设备的所有操作接口，并通过 SurfaceFlinger 服务向应用提供显示支持。在启动过程中系统会加载 gralloc 模块，然后打开帧缓冲设备，获取设备的各种参数并完成 gralloc 模块的初始化。当应用程序需要把内容显示到 lcd 上时，需要通过 gralloc 模块申请一块图形缓冲区，然后将这块图形缓冲区映射到自己的地址空间并写入内容即可。当应用程序不再需要这块图形缓冲区时需要通过 gralloc 模块释放掉，然后解除对缓冲区的映射。

what is ION?

• ION  内存管理从android4.0开始被引入
• ION模块是可扩展的（API都是统一的），支持各种形式的内存分配方式，可以表述不同的硬件资源和他们的一些限制
• ION 支持连续与不连续内存的分配
• ION 给Kernel and User space processes提供了相应的APIs

 当前支持的memory type

• ION_HEAP_TYPE_CARVEOUT - memory (PMEM style) for larger physically contiguous allocations
• ION_HEAP_TYPE_SYSTEM_CONTIG - physically contiguous for small physical allocations
• ION_HEAP_TYPE_SYSTEM - virtually contiguous but physically discontiguous memory
• ION_HEAP_TYPE_IOMMU - memory region allocated through IOMMU API.

ION heap 的大小根据每个设备自身的内存情况而定，但是都要实现下面的回调：

   struct ion_heap_ops {

        int (*allocate) (struct ion_heap *heap,

                        struct ion_buffer *buffer, unsigned long len,

                        unsigned long align, unsigned long flags);

        void (*free) (struct ion_buffer *buffer);

        int (*phys) (struct ion_heap *heap, struct ion_buffer *buffer,

                    ion_phys_addr_t *addr, size_t *len);

        struct scatterlist *(*map_dma) (struct ion_heap *heap,

                        struct ion_buffer *buffer);

        void (*unmap_dma) (struct ion_heap *heap, 

                 struct ion_buffer *buffer);

        void * (*map_kernel) (struct ion_heap *heap, 

                 struct ion_buffer *buffer);

        void (*unmap_kernel) (struct ion_heap *heap, 

                 struct ion_buffer *buffer);

        int (*map_user) (struct ion_heap *heap, struct ion_buffer *buffer,

                        struct vm_area_struct *vma);

   };

方法phys()，返回的是的物理地址和buffer的长度，但必须是连续的物理buffer，如果没有连续的物理buffer，是不能提供改回调。

map_kernel() and unmap_kernel()，把物理内存映射到kernel virtual address space.

map_user(),映射物理内存到用户空间，为啥没有unmap_user()方法呢，因为映射到用户空间，是以FD（文件描述符）的形式映射的，当FD close了就自动unmap。

ION可以释放内存嘛？

答案是否定的。它主要的是提供给applications间共享内存。

ION和PMem可以共存嘛？

可以，但是不能共享buffers.

userspace是如何使用ION？

1：open ION device-------open("/dev/ion", O_RDONLY),返回一个FD(相当于ION client)

2:  客户端要填充如下数据结构，除了handle,也就是你要申请的data：

struct ion_allocation_data {

        size_t len;

        size_t align;

        unsigned int flags;

        struct ion_handle *handle;

   }

3:  user space clients 用ioctl跟ION通信

int ioctl(int client_fd, ION_IOC_ALLOC, struct ion_allocation_data *allocation_data)

返回的FD的buffer。

4：FD可以通过Binder机制进行进程间的share

如何查看ION的使用量

for example:

>adb shell

 #mount -t debugfs NONE /d

 #cd /d/ion/

 #ls

 922

 vmalloc

 ...

 # cat vmalloc

 cat vmalloc

 client pid size

 total bytes currently allocated: 0

 # cat 922

 cat 922

 heap_name: size_in_bytes : handle refcount : buffer

 client refcount: 1

ION 和DMABUF的比较：

 
ION_HEAP_TYPE_SYSTEM : 通过vmalloc分配内存
 ION_HEAP_TYPE_SYSTEM_CONTIG: 通过kmalloc分配内存
 ION_HEAP_TYPE_CARVEOUT: 在保留内存块中（reserve memory）分配内存
 ION_HEAP_TYPE_CUSTOM: 由客户自己定义
 

最后

以上就是文艺春天为你收集整理的ION 概述的全部内容，希望文章能够帮你解决ION 概述所遇到的程序开发问题。

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