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关于kmalloc、vmalloc及kmap

2008-07-28 12:00 2076 查看
1、 kmalloc()是内核中最常见的内存分配方式,它最终调用伙伴系统的__get_free_pages()函数分配,根据传递给这个函数的flags参数,决定这个函数的分配适合什么场合,如果标志是GFP_KERNEL则仅仅可以用于进程上下文中,如果标志GFP_ATOMIC则可以用于中断上下文或者持有锁的代码段中。
kmalloc返回的线形地址是直接映射的,而且用连续物理页满足分配请求,且内置了最大请求数(2**5=32页)。

2、 kmap()是主要用在高端存储器页框的内核映射中,一般是这么使用的:
使用alloc_pages()在高端存储器区得到struct page结构,然后调用kmap(struct *page)在内核地址空间PAGE_OFFSET+896M之后的地址空间中(PKMAP_BASE到FIXADDR_STAR)建立永久映射(如果page结构对应的是低端物理内存的页,该函数仅仅返回该页对应的虚拟地址)
kmap()也可能引起睡眠,所以不能用在中断和持有锁的代码中
不过kmap 只能对一个物理页进行分配,所以尽量少用。

3、 vmalloc优先使用高端物理内存,但性能上会打些折扣。
vmalloc分配的物理页不会被交换出去;
vmalloc返回的虚地址大于(PAGE_OFFSET + SIZEOF(phys memory) + GAP),为VMALLOC_START----VMALLOC_END之间的线形地址;
vmalloc使用的是vmlist链表,与管理用户进程的vm_area_struct要区别,而后者会swapped;

4、 使用kmap的原因:
对于高端物理内存(896M之后),并没有和内核地址空间建立一一对应的关系(即虚拟地址=物理地址+PAGE_OFFSET这样的关系),所以不能使用get_free_pages()这样的页分配器进行内存的分配,而必须使用alloc_pages()这样的伙伴系统算法的接口得到struct *page结构,然后将其映射到内核地址空间,注意这个时候映射后的地址并非和物理地址相差PAGE_OFFSET.
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