Updated: 2013/03/18， 剛有時間浏覽了最新的Android builder submit 2013的相關slides，其中有關于最新的android 對kernel的upstream的狀态的總結，大家可以看看
http://events.linuxfoundation.org/images/stories/slides/abs2013_stultz.pdf
ION, 正在開發并準備進入staging
最近關注了一下android上kernel的一些變化，發現了一個很有意思的東西,ION.
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先看一下什麼是ION
ION與PMEM類似，管理一或多個記憶體池，其中有一些會在boot time的時候預先配置設定，以備給特殊的硬體使用（GPU，顯示控制器等）。它通過ION heaps來管理這些pool。
它可以被userspace的process之間或者核心中的子產品之間進行記憶體共享
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關鍵資料結構
kernel side
目前提供三種類型的heap用來管理記憶體池的相關操作的資料結構，它被ion core所使用，并沒有暴露給userspace或者driver 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); -->傳回硬體連續的記憶體空間及長度 struct scatterlist *(*map_dma) (struct ion_heap *heap, struct ion_buffer *buffer); void (*unmap_dma) (struct ion_heap *heap, struct ion_buffer *buffer); --> xxx_dma管理到dma buffer的記憶體映射 void * (*map_kernel) (struct ion_heap *heap, struct ion_buffer *buffer); void (*unmap_kernel) (struct ion_heap *heap, struct ion_buffer *buffer); --> xxx_kernel管理到kernel的virtual address的記憶體映射 int (*map_user) (struct ion_heap *heap, struct ion_buffer *buffer, struct vm_area_struct *vma); -->管理到使用者空間的記憶體映射 };ION_HEAP_TYPE_SYSTEM: 使用vmalloc_user()配置設定的heap，這個對應ion_heap_ops中的map_user函數 ION_HEAP_TYPE_SYSTEM_CONTIG: 通過kzalloc配置設定的heap ION_HEAP_TYPE_CARVEOUT: 在啟動的時候就保留的實體上連續的記憶體塊可以友善的加入新的heap類型，Nvidia就實作了一個基于IOMMU的heap。
ion.h中雖然還定義了一個ION_HEAP_TYPE_CUSTOM，但是它并沒有被實作。
Kernel Driver間如何共享memory
- kernel中使用ion_client_create來獲得一個ion client的句柄，
struct ion_client *ion_client_create(struct ion_device *dev, unsigned int heap_mask, const char *debug_name)- 驅動通過userspace傳遞來的dev(/dev/ion)來獲得一個ion client， 然後調用以下函數，把fd轉換成driver認識的ion_handle objects
struct ion_handle *ion_import_fd(struct ion_client *client, int fd_from_user);- 如果像視訊編解碼硬體類似的driver需要操作實體上連續的空間，則還需要把ion_handle轉換為一個實體連續的buffer
int ion_phys(struct ion_client *client, struct ion_handle *handle, ion_phys_addr_t *addr, size_t *len)
ION通過debugfs來提供相應的調試接口
userspace side
ion通過/dev/ion裝置來與使用者側的程式互動。userspace通過調用ioctl來進行記憶體的操作。
當獲得該裝置檔案的描述符後，通過操作ion_allocation_data來獲得所要的記憶體空間
配置設定記憶體的ioctlstruct ion_allocation_data { size_t len; size_t align; unsigned int flags; -->可以制定從多種heap type來獲得所要的空間，這裡需要注意，指定了多個type時，配置設定的順序是由boot時加載heap（ion_device_add_heap()）的順序的LIFO。 struct ion_handle *handle; }int ioctl(int client_fd, ION_IOC_ALLOC, struct ion_allocation_data *allocation_data)請注意，userspace的操作都是基于打開的/dev/ion的檔案描述符，通過它結合android中的IPC Binder來在多個process之間傳遞fd，來達到共享記憶體的目的！！
相應的共享管理，依舊采用referrence count機制。
目前總有六個ioctl cmd提供給userspace
其中ION_IOC_MAP/ION_IOC_SHARE使用一套代碼完成，linaro建議隻使用ION_IOC_SHARE這個cmd,以便能夠不用區分實際map與mmap。ION_IOC_ALLOC: 配置設定記憶體 ION_IOC_FREE: 釋放記憶體 ION_IOC_MAP: 獲得一個隻想mmap映射的記憶體的檔案描述符 ION_IOC_SHARE: 建立一個指向共享的記憶體的檔案描述符 ION_IOC_IMPORT: 引入一個共享的檔案描述符 ION_IOC_CUSTOM: 調用平台自定義的ioctl
Android學習之ION memory manager -
ION與DMABUF的比較
dma_buf 與 ion_buffer類似
dma_buf_attachment與ion_handle類似
兩者的主要關注的方面不同，如下圖
Android學習之ION memory manager 從中可以看出，DMABUF的适用面更廣可以支援更多的平台，而ION目前隻支援android。ION可以支援userspace端更友善的使用（這是android driver的通性），而DMABUF隻有kernel端的API，通常隻對driver/kernel開發者開放接口。
目前Linaro正在努力整合CMA和ION,以期能夠更好的利用ION的使用者接口來利用DMABUF的DMA Mapping功能。
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關于如何使用它的例子
正在check Linaro android的實作，找到對應的使用，會再更新這裡
參考資料：
http://lwn.net/Articles/480055/
http://lwn.net/Articles/394665/
https://wiki.linaro.org/BenjaminGaignard/ion