Linux内核空间申请内存函数
函数原型:
void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags);
kmalloc() 申请的内存位于物理内存映射区域,⽽且在物理上也是连续的,它们与真实的物理地址只有⼀个固定的偏移,因为存在较简
单的转换关系,所以对申请的内存⼤⼩有限制,不能超过128KB。
较常⽤的 flags(分配内存的⽅法):
GFP_ATOMIC —— 分配内存的过程是⼀个原⼦过程,分配内存的过程不会被(⾼优先级进程或中断)打断;
GFP_KERNEL —— 正常分配内存;
molloc函数GFP_DMA —— 给 DMA 控制器分配内存,需要使⽤该标志(DMA要求分配虚拟地址和物理地址连续)。
flags 的参考⽤法:
|– 进程上下⽂,可以睡眠 GFP_KERNEL
|– 进程上下⽂,不可以睡眠 GFP_ATOMIC
| |– 中断处理程序 GFP_ATOMIC
| |– 软中断 GFP_ATOMIC
| |– Tasklet GFP_ATOMIC
|– ⽤于DMA的内存,可以睡眠 GFP_DMA | GFP_KERNEL
|– ⽤于DMA的内存,不可以睡眠 GFP_DMA |GFP_ATOMIC
对应的内存释放函数为:
void kfree(const void *objp);
kzalloc() 函数与 kmalloc() ⾮常相似,参数及返回值是⼀样的,可以说是前者是后者的⼀个变种,因
为 kzalloc() 实际上只是额外附加了 __GFP_ZERO 标志。所以它除了申请内核内存外,还会对申请到的内存内容清零。
/** * kzalloc - allocate memory. The memory is set to zero. * @size: how many bytes of memory are required. * @flags: the type of memory to allocate (see kzalloc() 对应的内存释放函数也是 kfree()。
函数原型:
void *vmalloc(unsigned long size);
vmalloc() 函数则会在虚拟内存空间给出⼀块连续的内存区,但这⽚连续的虚拟内存在物理内存中并不⼀定连续。由于 vmalloc() 没有保证申请到的是连续的物理内存,因此对申请的内存⼤⼩没有限制,如果需要申请较⼤的内存空间就需要⽤此函数了。
对应的内存释放函数为:
void vfree(const void *addr);
注意:vmalloc() 和 vfree() 可以睡眠,因此不能从中断上下⽂调⽤。
kmalloc()、kzalloc()、vmalloc() 的共同特点是:
1. ⽤于申请内核空间的内存;
2. 内存以字节为单位进⾏分配;
3. 所分配的内存虚拟地址上连续;
kmalloc()、kzalloc()、vmalloc() 的区别是:
1. kzalloc 是强制清零的 kmalloc 操作;(以下描述不区分 kmalloc 和 kzalloc)
2. kmalloc 分配的内存⼤⼩有限制(128KB),⽽ vmalloc 没有限制;
3. kmalloc 可以保证分配的内存物理地址是连续的,但是 vmalloc 不能保证;
4. kmalloc 分配内存的过程可以是原⼦过程(使⽤ GFP_ATOMIC),⽽ vmalloc 分配内存时则可能产⽣阻塞;
5. kmalloc 分配内存的开销⼩,因此 kmalloc ⽐ vmalloc 要快;
⼀般情况下,内存只有在要被 DMA 访问的时候才需要物理上连续,但为了性能上的考虑,内核中⼀般使⽤ kmalloc(),⽽只有在需要获得⼤块内存时才使⽤ vmalloc()。例如,当模块被动态加载到内核当
中时,就把模块装载到由 vmalloc() 分配的内存上。
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