linux malloc vmalloc

malloc和vmalloc都是在Linux内核中用于分配内存的函数。malloc用于分配用户空间的内存，而vmalloc用于分配内核空间的内存。两者的区别在于内存的连续性和使用的上下文。

malloc函数保证分配的内存在物理上是连续的，适用于需要进行DMA访问的情况。而vmalloc函数则在虚拟地址空间上连续，但物理地址不一定连续。vmalloc一般用于分配较大的顺序缓冲区，当没有足够大的连续物理空间可供分配时，可以使用vmalloc来分配非连续的虚拟地址空间。

由于vmalloc需要建立新的页表，所以它的开销要比kmalloc和__get_free_pages函数大。另外，vmalloc不能在原子上下文中使用，因为它的内部实现使用了标志为GFP_KERNEL的kmalloc函数。

尽管在某些情况下需要物理上连续的内存块，但在实际内核编程中，很多代码都使用kmalloc来分配内存，而不是vmalloc。这主要是出于性能的考虑。因为vmalloc需要将物理上不连续的页转换为虚拟地址空间上连续的页，所以必须建立专门的页表项。由于通过vmalloc获得的页是物理上不连续的，需要一个个进行映射，这会导致比直接内存映射更大的TLB抖动。因此，vmalloc通常只在必要时才会使用，例如在需要获得大块内存时。

相关问题

malloc kmalloc vmalloc

malloc、kmalloc和vmalloc都是用于动态分配内存的函数，但它们的使用场景和实现方式略有不同。

1. malloc函数是C语言标准库中的函数，用于在堆上分配指定大小的内存空间。它适用于分配较小的内存块，通常在几个字节到几千字节之间。使用malloc函数需要包含stdlib.h头文件。

2. kmalloc函数是Linux内核中的函数，用于在内核空间中分配指定大小的内存空间。它适用于分配较小的内存块，通常在几个字节到几百KB之间。kmalloc函数会从预分配的内存池中分配内存，因此速度较快。使用kmalloc函数需要包含linux/slab.h头文件。

3. vmalloc函数也是Linux内核中的函数，用于在内核空间中分配大块的内存空间。它适用于分配较大的内存块，通常在几百KB到几十MB之间。vmalloc函数会在虚拟地址空间中分配内存，因此可以分配非连续的内存块。使用vmalloc函数需要包含linux/vmalloc.h头文件。

malloc和Vmalloc kmalloc的区别

malloc、vmalloc和kmalloc是在Linux内核中用于动态分配内存的函数，它们之间有以下区别：
1. malloc：malloc是C标准库中的函数，用于在用户空间分配内存。它通过调用系统调用brk或mmap来向操作系统请求内存。malloc分配的内存是连续的，适用于较小的内存分配。

2. vmalloc：vmalloc是Linux内核中的函数，用于在内核空间分配虚拟内存。它可以分配大块的非连续内存，但是由于使用了页表映射，访问速度相对较慢。vmalloc适用于需要大量内存的情况，比如驱动程序中的缓冲区。

3. kmalloc：kmalloc也是Linux内核中的函数，用于在内核空间分配物理内存。它可以分配较小的连续内存块，并且由于不需要页表映射，访问速度相对较快。kmalloc适用于需要较小连续内存块的情况，比如数据结构中的节点。