3. Программирование в ядре FreeBSD
Пред. |  | След.

## 3. Программирование в ядре FreeBSD

### 3.1. Выделение памяти

Прочитайте malloc(9) — выделение памяти лишь немного отличается от своего эквивалента, используемого в пространстве пользовательских процессов (userland). Наиболее приметно то, что `malloc`() и `free`() принимают дополнительные параметры, которые описаны в странице справочника.

Тип «malloc_type» необходимо объявить в секции деклараций файла с исходным кодом, например:

static MALLOC_DEFINE(M_GJOURNAL, "gjournal data", "GEOM_JOURNAL Data");

Для того, чтобы можно было использовать этот макрос, необходимо включить следующие заголовочные файлы: `sys/param.h`, `sys/kernel.h` и `sys/malloc.h`

Существует еще один механизм выделения памяти — UMA (Universal Memory Allocator), описанный в uma(9). Это специфический метод, преимущественно предназначенный для быстрого выделения памяти под списки, состоящие из элементов одинакового размера (например, динамические массивы структур).

### 3.2. Очереди и списки

Ознакомьтесь с queue(3) Во множестве случаев вам необходимо будет организовывать и управлять такой структурой данных, как списки. К счастью, эта структура данных реализована несколькими способами в виде макросов на Си, а также включена в систему. Наиболее гибкий и часто употребляемый тип списка — TAILQ. Этот тип списка также один из наиболее требовательных к памяти (его элементы - с двойными связями), а также — наиболее медленный (однако счет идет на несколько инструкций ЦПУ, поэтому последнее утверждение не следует воспринимать в всерьез).

Если важна скорость получения данных, то возьмите на вооружение tree(3) и hashinit(9).

### 3.3. BIOs

Структура bio используется для всех операций ввода/вывода, касающихся GEOM. Она содержит информацию о том, какое устройство ('поставщик geom') должно ответить на запрос, тип запроса, смещение, длину и указатель на буфер, а также набор «определенных пользователем» флагов и полей .

Важным моментом является то, что bio обрабатываются асинхронно. Это значит, что во многих частях кода нет аналога к read(2) и write(2) функциям из пространства пользовательских процессов, которые не возвращают управление пока не выполнится системный вызов. Скорее, по завершении обработки запроса (или в случае ошибки при обработке) как извещение вызывается определенная пользователем функция.

Асинхронная модель программирования в чем-то сложней, нежели чаще используемая императивная модель, используемая в пространстве пользовательских процессов; в любом случае, привыкание займет некоторое время. В некоторых случаях могут быть использованы вспомогательные функции `g_write_data`() и `g_read_data`(), но далеко не всегда. В частности, эти функции не могут использоваться когда захвачен мьютекс; например, мьютекс GEOM-топологии или внутренний мьютекс, удерживаемый в ходе выполнения `.start`() или `.stop`().

Пред. |  | След.
2. Подготовка | Начало | 4. Программирование в системе GEOM

Этот, и другие документы, могут быть скачаны с http://ftp.FreeBSD.org/pub/FreeBSD/doc/.

По вопросам, связанным с FreeBSD, прочитайте документацию прежде чем писать в <questions@FreeBSD.org>.
По вопросам, связанным с этой документацией, пишите в рассылку <doc@FreeBSD.org>.