一、簡介：　　

　　記憶體分配的介面有很多，不同的申請函式有不同的功能，下面會做詳細的介紹和對比。

• kmalloc：基於slab分配器，用於分配小記憶體，物理空間連續的記憶體塊；
• vmalloc：用於分配大記憶體，虛擬地址連續的記憶體；
• malloc：為使用者空間分配程序地址空間（即分配一塊VMA）；
• mmap：使用者空間分配記憶體、讀寫大檔案和載入靜態庫等；

　　可以用下圖清晰的表明：

二、詳細說明：

１、kmalloc(size_t size, gfp_t flags)：

（1）kmalloc基於slub分配器，分配實體地址連續的小記憶體；

（2）gfp_mask常用標誌：

• 程序上下文，可以睡眠 GFP_KERNEL
• 程序上下文，不可以睡眠 GFP_ATOMIC
• 中斷處理程式 GFP_ATOMIC
• 軟中斷 GFP_ATOMIC
• Tasklet GFP_ATOMIC
• 用於DMA的記憶體，可以睡眠 GFP_DMA | GFP_KERNEL
• 用於DMA的記憶體，不可以睡眠 GFP_DMA | GFP_ATOMIC

（3）kfree(const void *ptr)
　　釋放由kmalloc()分配出來的記憶體塊；

2、vmalloc(unsigned long size)：

（1）vmalloc 用於分配核心空間裡連續虛擬地址的大記憶體塊，分配的大小要以頁面大小對齊（4Kb）；

（2）vmalloc的函式如下：

void *vmalloc(unsigned long size)
{
       return __vmalloc(size, GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM, PAGE_KERNEL);
}

vmalloc -> __vmalloc ->__vmalloc_node
static void *__vmalloc_node(unsigned long size, unsigned long align,
			    gfp_t gfp_mask, pgprot_t prot,
			    int node, const void *caller)
{
	return __vmalloc_node_range(size, align, VMALLOC_START, VMALLOC_END,
				gfp_mask, prot, 0, node, caller);
}
 

　　以上GFP_KERNEL | __GFP_HIGHMEM說明有效從High memory區域開始分配，分配的區域在

VMALLOC_START -VMALLOC_END之間，關於vmalloc的區域看檢視記憶體管理五中檢視。

（3）void vfree(void *addr)

 　　用於釋放vmalloc申請的記憶體，這個函式可以睡眠，因此不能從中斷上下文呼叫。

3、void *malloc(size_t size)：

（1）malloc是使用者空間使用者分配記憶體的介面；

（2）malloc分配函式分配空間分如下兩種情況：

　　testA通過malloc申請100Byte的記憶體時，其實是為使用者空間分配程序地址空間（分配一塊VMA），

在使用到buf的空間時，CPU才會觸發缺頁中斷，在缺頁中斷中一頁一頁的分配實體記憶體；

　　testB在申請記憶體時，申請的虛擬記憶體都已經分配了實體記憶體並建立了頁表對映；

void  testA(void)
{
    char *bufA = malloc(100);
    * bufA = 100;
}

void testB(void)
{
    char *bufB = malloc(100);
    mlock(buf, 100);
}

（3）malloc對於使用者空間的使用非常簡單，但在核心空間會經過很多的處理，下面引用一張圖可以清晰的表明：

4、void* mmap(void* start,size_t length,int prot,int flags,int fd,off_t offset)：

（1）mmap/munmap是使用者空間常用的系統呼叫介面，用於使用者程式分配記憶體、讀寫大檔案、連結

動態庫檔案等；

（2）prot引數表示對映頁面的讀寫許可權：

• PROT_EXEC //頁內容可以被執行
• PROT_READ //頁內容可以被讀取
• PROT_WRITE //頁可以被寫入
• PROT_NONE //頁不可訪問

（３）flags引數：指定對映物件的型別，對映選項和對映頁是否可以共享。

作者：frank_zyp
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