动态PCPU变量

看完了静态的PCPU变量，现在来看看动态的pcpu变量。

使用场景

虽然在内核的核心代码中也可以使用动态PCPU变量，但是主要还是给内核模块使用的。既然是模块，那就有可能在任何时候启动使用，也可能会卸载。动态PCPU变量就是为了满足这个需要而产生的。

用到的API

既然和内存相关，那必然就有分配和释放了。对应的api很直观

• alloc_percpu()
• free_percpu()

背后的原理

网上略为搜索了一下，貌似还没有人讲过动态PCPU变量的实现原理，我这也算是头一个吧～

估计也是因为这个东西讲起来略为有点绕，恐怕很难给大家讲解清楚。在这里我尝试一下，如果有什么不清楚的，可以留言询问。

chunk

chunk可以理解为系统给pcpu变量申请空间的管理结构，在这个结构体中保存了动态PCPU的一些信息。

从上面一文中可以看到，实际上访问静态的PCPU变量只需要一些全局的变量就可以了。但是当有了动态的PCPU变量后，就需要额外的数据来跟踪分配情况了。

比如：

• 有哪些空间被分配了
• 有哪些空间被映射了

你看，一加上动态的要求，数据结构就变得复杂了不少。好了，那我们来看看这部分是怎么实现的。

这个数据结构中分成了几个部分，其中最重要的就是最下面的两个部分。

• map/map_alloc 对应的就是空间使用情况
• populated 对应的就是页表映射的情况

每次需要分配新的变量，内核就会搜索map数组。

这个map数组比较神奇，尽然没有任何资料，我就在这里讲解一下：

• 每个元素保存的是一个偏移，即在pcpu unit内部的偏移
• 这个元素的值，如果最低一位是1，表示从这个偏移到下一个元素的偏移的空间，被使用

比如，如果数组内容如下

  0|1,  0x100, 0x200|1

就表示，(0x100, 0x200) 这段空间是可用的，其余则被分配。

所以分配的过程就是遍历这个map数组，当遇到一个最低位没有被置位的元素，且这个元素和下一个元素的间隔能够满足要求的大小，则表示找到了一个空缺。再经过一些检验和计算，最终返回这个偏移。

这个过程在pcpu_alloc_area()函数中实现，有兴趣的可以自行前往仔细研究。