kmalloc vmalloc kzalloc malloc 和 get_free_page()【转】

转自：http://blog.csdn.net/hbhhww/article/details/7236695

kmalloc vmalloc kzalloc get_free_page()是内核空间申请内存空间函数

malloc是用户空间申请内存函数

一 ，kmalloc() 与 kfree()  和get_free_page的区别

1,用于申请较小的、连续的物理内存：使用的是内存分配器slab一小片。申请的内存位于物理内存的映射区域。其正真的物理地址只相差一个固定的偏移。

可以用这两个宏来简单转换 __pa(address)  ｛virt_to_phys()｝ 和  __va(address)｛phys_to_virt()｝

get_free_page()申请的内存是一整页，一页的大小一般是128K。它们的区别只有这一点不同，其它的都相同。

本质上讲，kmalloc()和get_free_page()最终调用实现都是相同的，只不过在调用最终函数时所传的flag不同而以。

2. void *kmalloc(size_t size, int flags) 分配的内存物理地址上连续,虚拟地址上也是连续

3. gfp_mask标志：

情形                                                  相应标志
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

4. void kfree(const void *ptr)

释放由kmalloc()分配出来的内存块

二，vmalloc() 与 vfree()

用于申请较大的内存空间，虚拟内存是连续的：申请内存位于vmalloc_start -----vmalloc_end之间，与物理内存没有简单的转换关系。物理上不要求连续。

1. 以字节为单位进行分配，在<linux/vmalloc.h>中

2. void *vmalloc(unsigned long size) 分配的内存虚拟地址上连续，物理地址不连续

3. 一般情况下，只有硬件设备才需要物理地址连续的内存，因为硬件设备往往存在于MMU之外，根本不了解虚拟地址；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。

4.void vfree(void *addr)，这个函数可以睡眠，因此不能从中断上下文调用。

三，malloc(), vmalloc()和kmalloc()区别

[1]kmalloc和vmalloc是分配的是内核的内存,malloc分配的是用户的内存

[2]kmalloc保证分配的内存在物理上是连续的,vmalloc保证的是在虚拟地址空间上的连续,malloc和vmalloc一样，也是虚连，物理不一定连。

[3]kmalloc能分配的大小有限,vmalloc和malloc能分配的大小相对较大

[4]内存只有在要被DMA访问的时候才需要物理上连续

[5]vmalloc比kmalloc要慢

四，kzalloc

kzalloc实现了kmalloc以及memset的功能，一个函数起到了两个函数的作用

五，目前kzalloc将取代kmalloc和memset功能。

 以后在内核，看到此函数的比率将会更高。