我們都知道在使用者空間動態申請記憶體用的函式是 malloc()，這個函式在各種作業系統上的使用是一致的，對應的使用者空間記憶體釋放函式是 free()。注意：動態申請的記憶體使用完後必須要釋放，否則會造成記憶體洩漏，如果記憶體洩漏發生在核心空間，則會造成系統崩潰。
　　那麼，在核心空間中如何申請記憶體呢？一般我們會用到 kmalloc()、kzalloc()、vmalloc() 等，下面我們介紹一下這些函式的使用以及它們之間的區別。

函式原型：

void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags)；

　　kmalloc() 申請的記憶體位於實體記憶體對映區域，而且在物理上也是連續的，它們與真實的實體地址只有一個固定的偏移，因為存在較簡單的轉換關係，所以對申請的記憶體大小有限制，不能超過128KB。
　　
較常用的 flags（分配記憶體的方法）：

• GFP_ATOMIC —— 分配記憶體的過程是一個原子過程，分配記憶體的過程不會被（高優先順序程序或中斷）打斷；
• GFP_KERNEL —— 正常分配記憶體；
• GFP_DMA —— 給 DMA 控制器分配記憶體，需要使用該標誌（DMA要求分配虛擬地址和實體地址連續）。

flags 的參考用法：
　|– 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
　　
對應的記憶體釋放函式為：

void kfree(const void *objp);

　　kzalloc() 函式與 kmalloc() 非常相似，引數及返回值是一樣的，可以說是前者是後者的一個變種，因為 kzalloc() 實際上只是額外附加了 __GFP_ZERO 標誌。所以它除了申請核心記憶體外，還會對申請到的記憶體內容清零。

/**
 * 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() 對應的記憶體釋放函式也是 kfree()。

函式原型：

void *vmalloc(unsigned long size);

　　vmalloc() 函式則會在虛擬記憶體空間給出一塊連續的記憶體區，但這片連續的虛擬記憶體在實體記憶體中並不一定連續。由於 vmalloc() 沒有保證申請到的是連續的實體記憶體，因此對申請的記憶體大小沒有限制，如果需要申請較大的記憶體空間就需要用此函數了。

對應的記憶體釋放函式為：

void vfree(const void *addr);

注意：vmalloc() 和 vfree() 可以睡眠，因此不能從中斷上下文呼叫。
　　

kmalloc()、kzalloc()、vmalloc() 的共同特點是：

1. 用於申請核心空間的記憶體；
2. 記憶體以位元組為單位進行分配；
3. 所分配的記憶體虛擬地址上連續；

kmalloc()、kzalloc()、vmalloc() 的區別是：

1. kzalloc 是強制清零的 kmalloc 操作；（以下描述不區分 kmalloc 和 kzalloc）
2. kmalloc 分配的記憶體大小有限制（128KB），而 vmalloc 沒有限制；
3. kmalloc 可以保證分配的記憶體實體地址是連續的，但是 vmalloc 不能保證；
4. kmalloc 分配記憶體的過程可以是原子過程（使用 GFP_ATOMIC），而 vmalloc 分配記憶體時則可能產生阻塞；
5. kmalloc 分配記憶體的開銷小，因此 kmalloc 比 vmalloc 要快；

一般情況下，記憶體只有在要被 DMA 訪問的時候才需要物理上連續，但為了效能上的考慮，核心中一般使用 kmalloc()，而只有在需要獲得大塊記憶體時才使用 vmalloc()。例如，當模組被動態載入到核心當中時，就把模組裝載到由 vmalloc() 分配的記憶體上。