kmalloc、vmalloc、__get_free_pages()的区别

一、分布位置上的区别：

kmalloc()和__get_free_pages()函数申请的内存位于物理内存的映射区域，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，因此存在简单的线性关系；（3G+896M）（低端内存）；

vmalloc函数申请的虚拟内存与物理内存之间也没有简单的换算关系；（高端内存）（3G+896M以上的内存）；

 

二、特性上的区别：

1、kmalloc()

void *kmalloc(size_t size, int flags);

kmalloc第一个参数是要分配块的大小，第二个参数为分配标志，用于控制kmalloc的行为；

最常用的分配标志是GFP_KERNEL，其含义是内核空间的进程中申请内存。kmalloc()的底层依赖__get_free_page()实现，分配标志的前缀GFP正好是底层函数的缩写。

kmalloc申请的是较小的连续的物理内存，内存物理地址上连续，虚拟地址上也是连续的，使用的是内存分配器slab的一小片。申请的内存位于物理内存的映射区域。其真正的物理地址只相差一个固定的偏移。可以用两个宏来简单转换__pa(address) { virt_to_phys()} 和__va(address) {phys_to_virt()}

使用kmalloc函数之后使用kfree函数；

 

2、__get_free_pages()

get_free_page()申请的内存是一整页，一页的大小一般是128K。

 从本质上讲，kmalloc和get_free_page最终调用实现是相同的，只不过在调用最终函数时所传的flag不同而已。

3、vmalloc()

vmalloc()一般用在只存在于软件中的较大顺序缓冲区分配内存，vmalloc()远大于__get_free_pages()的开销，为了完成vmalloc()，新的页表需要被建立。所以效率没有kmalloc和__get_free_page效率高；

三、另外的一些东西：

kmalloc()

用于申请较小的、连续的物理内存
1. 以字节为单位进行分配，在<linux/slab.h>中
2. void *kmalloc(size_t size, int flags) 分配的内存物理地址上连续，虚拟地址上自然连续
3. gfp_mask标志：什么时候使用哪种标志？如下：
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情形 相应标志
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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
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kzalloc函数

用kzalloc申请内存的时候， 效果等同于先是用 kmalloc() 申请空间 , 然后用 memset() 来初始化 ,所有申请的元素都被初始化为 0.

 对应的释放函数也是kfree函数；