linux 内核 内存申请函数 kmalloc、kzalloc、vmalloc 区别
我们都知道在用户空间动态申请内存用的函数是 malloc(),这个函数在各种操作系统上的使用是一致的,对应的用户空间内存释放函数是 free()。注意:动态申请的内存使用完后必须要释放,否则会造成内存泄漏,如果内存泄漏发生在内核空间,则会造成系统崩溃。
那么,在内核空间中如何申请内存呢?一般我们会用到 kmalloc()、kzalloc()、vmalloc() 等,下面我们介绍一下这些函数的使用以及它们之间的区别。
kmalloc()
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;
- 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()
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 kmalloc). */
static inline void *kzalloc(size_t size, gfp_t flags)
{return kmalloc(size, flags | __GFP_ZERO);
}
kzalloc() 对应的内存释放函数也是 kfree()。
vmalloc()
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。
总结
kmalloc()、kzalloc()、vmalloc() 的共同特点是:
- 用于申请内核空间的内存;
- 内存以字节为单位进行分配;
- 所分配的内存虚拟地址上连续;
kmalloc()、kzalloc()、vmalloc() 的区别是:
- kzalloc 是强制清零的 kmalloc 操作;(以下描述不区分 kmalloc 和 kzalloc)
- kmalloc 分配的内存大小有限制(128KB),而 vmalloc 没有限制;
- 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;
- 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;
- 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。
linux 内核 内存申请函数 kmalloc、kzalloc、vmalloc 区别相关推荐
- linux内核内存申请函数:devm_kzalloc函数的实现进行解析
struct regmap_device *regmap_device_register//寄存器设备驱动注册(struct regmap_properties *props,struct regma ...
- Linux 基础知识(2)---Linux内核空间内存申请函数kmalloc、kzalloc、vmalloc的区别
Linux内核空间内存申请函数kmalloc.kzalloc.vmalloc的区别 kzalloc与kmalloc区别 这个函数就是原来的两个函数的整合 , 即原来我们每次申请内存的时候都会这么 ...
- linux内核函数kmalloc,Linux内核内存分配函数之devm_kmalloc和devm_kzalloc
本文介绍Linux内核内存分配函数devm_kmalloc()和devm_kzalloc(). 一.devm_kmalloc 文件:drivers/base/devres.c,定义如下: /** * ...
- Linux内核空间内存申请函数kmalloc、kzalloc、vmalloc的区别
Table of Contents kmalloc() kzalloc() vmalloc() 总结 内核中的内存申请:kmalloc.vmalloc.kzalloc.kcalloc.get_free ...
- linux内核函数kmalloc,Linux_Linux平台上几个常见内核内存分配函数,* kmallocPrototype:#incl - phpStudy...
Linux平台上几个常见内核内存分配函数 * kmalloc Prototype: #include void *kmalloc(size_t size, int flags); Kmalloc分配一 ...
- linux 内核申请内存大小,linux内核常用的内存申请函数
在读驱动程序时,常遇到内存申请函数.驱动程序属于内核空间,和用户空间用到的内存申请函数不同. 内核空间最常用到的内存申请函数为kmalloc()和kzalloc(). kmalloc()是申请一段内存 ...
- 【Linux 内核 内存管理】内存管理架构 ④ ( 内存分配系统调用过程 | 用户层 malloc free | 系统调用层 brk mmap | 内核层 kmalloc | 内存管理流程 )
文章目录 一.内存分配系统调用过程 ( 用户层 | 系统调用 | 内核层 ) 二.内存管理流程 一.内存分配系统调用过程 ( 用户层 | 系统调用 | 内核层 ) " 堆内存 " ...
- 【Linux 内核 内存管理】memblock 分配器编程接口 ⑤ ( memblock_free 函数 | memblock_remove_range 函数 )
文章目录 一.memblock_free 函数分析 二.memblock_remove_range 函数分析 memblock 分配器提供了如下编程接口 : ① 添加内存 : memblock_add ...
- linux内核内存slab,伙伴系统,内存碎片,内存耗尽(OOM)杀手,内存资源控制器memcg,KASAN学习笔记
目录 1 基础知识 1.1 页 1.2 页表 1.3 UMA(一致性访问) / NUMA(非一致性访问) 1.4 高端内存和低端内存 1.5 内存模型 2 物理内存的管理 2.1 物理内存的组织:节点 ...
最新文章
- Asp.net(c#)实现多线程断点续传
- AXI总线基本知识:(基于uart_lite IP核)
- 配置内存中OLTP文件组提高性能
- ERP选型技巧之“三不要一要”
- 微信好友特征数据分析及可视化
- EduCoder Linux 文件/目录管理
- 使用autossh实现开机创建ssh tunnel的方法以及shell脚本.
- 印发 指南 通知_通知设计的综合指南
- 操作系统中的死锁_操作系统中的死锁介绍
- MSSQL 2000更改表和存储过程的所有者
- asp木马伪装成图片或其它,上传漏洞终极解决方法
- 【GPU精粹与Shader编程】(一) 开篇 全系列11本书核心知识点总览
- 保镖机器人作文_【保镖的作文】_玛雅作文网
- 装机出现“我们检测到您的硬盘是GPT格式但未找到ESP分区”解决方法
- JavaSwing编程总结
- Pygame实战:打扑克嘛?Python教你“经典纸牌游戏21点”玩法
- 中职学校计算机基础的重要性,自学能力论文,关于浅淡培养中职学生计算机自学能力的重要性和方法相关参考文献资料-免费论文范文...
- 美国AMC数学竞赛的含金量如何?
- ISA防火墙的默认系统策略和防火墙设置
- 制作 Linux mint 20.2 随身系统