ashmem 的意思就是 Anonymous Shared Memory ，即匿名共享内存。 Android 系统主要包括五个部分，分别是 Linux 内核、本地库、 Dalvik 虚拟机、应用程序框架和应用程序。对于其中的 Linux 内核部分，最初 Android 是基于 2.6.25 的，而且 Android 内核基本是同 Linux 内核同步更新的， Android 在 Linux 内核的基础上做了一些修改和功能上的添加。目前最新的开源版本是 Android2.3 ，它是基于 Linux-2.6.35 的，它于 2010 年 12 月 7 日公布。  

其中 Android 在 Linux 内核的功能上的添加，就有 ashmem ，它为进程提供大块共享内存，同时为内核提供回收和管理这个内存的机制，其源代码位于 Android 源码中的 kernel/mm/ashmem.c 中：（ Android 内核版本 2.0 （ Eclair ），它是基于 2.6.29 ）

1 、用到的数据结构：

(1)struct ashmem_area ： Android 共享内存区，当父文件（应该也可以理解成父进程）调用 open() 函数时有效，至它调用 release() 函数消亡，通过“ ashmem_mutex ”来保护其互斥性。具体定义如下：

struct ashmem_area { char name[ASHMEM_NAME_LEN]; struct list_head unpinned_list; struct file *file; size_t size; unsigned long prot_mask; }; char name[ASHMEM_NAME_LEN];  /* 申请的一块 ashmem 的名称 */

struct list_head unpinned_list;  /* ashmem 区的链表，用来把所有区连接起来 */

struct file *file;       /* 支持 shmem-based 的文件， struct file 结构体定义 */

size_t size;          /* 内存映射的大小，以 bytes 为单位 */

unsigned long prot_mask; /* 一个类似于标志位的变量 */

(2)struct ashmem_range ：代表 unpinned （ evictable ）页的区间，生命周期从 unpin 到 pin ，同样由“ ashmem_mutex ”来保证其互斥性。

struct ashmem_range { struct list_head lru; struct list_head unpinned; struct ashmem_area *asma; size_t pgstart; size_t pgend; unsigned int purged; }; struct list_head lru;          /* LRU （最近最少使用）链表 */

struct list_head unpinned;    /* unpinned 区域链表 */

struct ashmem_area *asma;  /* 相关的 ashmem 区域 */

size_t pgstart;              /* 页开始位置（包含在页内） */

size_t pgend;              /* 页结束位置（包含在页内） */

unsigned int purged;        /* 标志变量， ASHMEM_NOT 或 ASHMEM_WAS_PURGED */

定义的几个全局变量：

static LIST_HEAD(ashmem_lru_list); /* LRU 链表的定义 */

static unsigned long lru_count; / * LRU 链表计数器 */

static DEFINE_MUTEX(ashmem_mutex); /* 用来保证互斥性的 ashmem_mutex 初始化 */

static struct kmem_cache *ashmem_area_cachep __read_mostly; / * 指向 ashmem_area 的指针变量 */

static struct kmem_cache *ashmem_range_cachep __read_mostly; /* 指向 ashmem_range 的指针变量 */

宏定义实现的函数：

#define range_size(range) ((range)->pgend - (range)->pgstart + 1) /* 用来返回 unpinned 页的 size */

#define range_on_lru(range) ((range)->purged == ASHMEM_NOT_PURGED) /* 修改标志 purged 的值为 ASHMEM_NOT_PURGED ，表示这段内存没有清空 */

#define page_range_subsumes_range(range, start, end) (((range)->pgstart >= (start)) && ((range)->pgend <= (end))) /* 判断是否在页内，参数为 range 结构体、起始地址、结束地址 */

#define page_range_subsumed_by_range(range, start, end) (((range)->pgstart <= (start)) && ((range)->pgend >= (end))) /* 判断是否在页外 */

#define page_in_range(range, page) (((range)->pgstart <= (page)) && ((range)->pgend >= (page))) /* 判断是否在页内，参数为 range 结构体、页号 */

#define page_range_in_range(range, start, end) (page_in_range(range, start) || page_in_range(range, end) || page_range_subsumes_range(range, start, end)) /* 判断是否在页内参数为 range 结构体、起始地址、结束地址 */

#define range_before_page(range, page) ((range)->pgend < (page)) /* 判断 rangge 结构体定义的页时候在 page 之前 */

4 、函数实现：

(1) 内联函数：

static inline void lru_add(struct ashmem_range *range) /* 对 LRU 链表进行添加结点 */

static inline void lru_del(struct ashmem_range *range) /* 对 LRU 链表进行删除结点 */

static inline void range_shrink(struct ashmem_range *range, size_t start, size_t end) /* 修改 range 结构体定义的内存的大小，可以进行缩短 */

基本函数：

 

static int range_alloc(struct ashmem_area *asma, struct ashmem_range *prev_range, unsigned int purged, size_t start, size_t end) /* 初始化一个ashmem_area结构体 */

static void range_del(struct ashmem_range *range) /* 删除一个ashmem_area，就是从链表中删除 */

static struct file_operations ashmem_fops 成员函数：

struct file_operations定义如下： static struct file_operations ashmem_fops = { .owner = THIS_MODULE, .open = ashmem_open, .release = ashmem_release, .mmap = ashmem_mmap, .unlocked_ioctl = ashmem_ioctl, .compat_ioctl = ashmem_ioctl, };

成员函数定义如下：

static int ashmem_open(struct inode *inode, struct file *file) /* 创建一个文件对象，也就是为一个 ashmem_area 结构体申请一段空间 */

static int ashmem_release(struct inode *ignored, struct file *file) /* 释放文件对象，也就是释放 ashmem_area 结构体 */

static int ashmem_mmap(struct file *file, struct vm_area_struct *vma) /* 将制定的文件映射到制定的进程区域中 */

static long ashmem_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg) 说明：函数实现如下：

static long ashmem_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg) { struct ashmem_area *asma = file->private_data; long ret = -ENOTTY; switch (cmd) { case ASHMEM_SET_NAME: ret = set_name(asma, (void __user *) arg); break; case ASHMEM_GET_NAME: ret = get_name(asma, (void __user *) arg); break; case ASHMEM_SET_SIZE: ret = -EINVAL; if (!asma->file && !(arg & ~PAGE_MASK)) { ret = 0; asma->size = (size_t) arg; } break; case ASHMEM_GET_SIZE: ret = asma->size; break; case ASHMEM_SET_PROT_MASK: ret = set_prot_mask(asma, arg); break; case ASHMEM_GET_PROT_MASK: ret = asma->prot_mask; break; case ASHMEM_PIN: case ASHMEM_UNPIN: case ASHMEM_GET_PIN_STATUS: ret = ashmem_pin_unpin(asma, cmd, (void __user *) arg); break; case ASHMEM_PURGE_ALL_CACHES: ret = -EPERM; if (capable(CAP_SYS_ADMIN)) { ret = ashmem_shrink(0, GFP_KERNEL); ashmem_shrink(ret, GFP_KERNEL); } break; } return ret; } 其中 ashmem_ioctl 函数可以实现的功能有：

① ASHMEM_SET_NAME 设置名称，调用 set_name 函数。

② ASHMEM_GET_NAME 获取名称，调用 get_name 函数。

③ ASHMEM_SET_SIZE 设置 ashmem 的大小，通过改变 ashmem_area 中的成员变量设置。

④ ASHMEM_GET_SIZE 获得 ashmem 的大小，通过读 ashmem_area 的成员变量获取。

⑤ ASHMEM_SET_PROT_MASK 设置 prot_mask ，调用 set_prot_mask 函数。

⑥ ASHMEM_GET_PROT_MASK 获取 prot_mask ，通过读 ashmem_area 的成员变量获取。

⑦ ASHMEM_PIN 使用 pin 语法，调用 ashmem_pin_upin 函数，通过判断再调用 ashmem_pin 函数。

⑧ ASHMEM_UNPIN 使用 upin 语法，调用 ashmem_pin_upin 函数，通过判断再调用 ashmem_upin 函数。

⑨ ASHMEM_GET_PIN_STATUS 获取 pin 状态，调用 ashmem_pin_upin 函数，通过判断再调用 ashmem_get_pin_status 函数。

⑩ASHMEM_PURGE_ALL_CACHES " 净化 " 所有 cache ，调用 ashmem_shrink 函数。

(4) 模块函数：定义模块的入口函数和出口函数。

static int __init ashmem_init (void)

/* 模块编程的规范，入口函数 */

static void __exit ashmem_exit (void)

/* 模块编程的规范，出口函数 */

 

原文地址: http://blog.csdn.net/wzyhb123456789/archive/2010/12/27/6101192.aspx