Linux Kernel 記憶體分配方式

頁分配

unsigned long __get_free_pages

(gfp_t
gfp_mask, unsigned int order
)直接從buddy系統中獲得原始頁。最原始的分配方式。

1. 通用 cache

void *kmalloc
(size_t
size
, gfp_t
flags
)kmalloc 基於以下幾種size的mem cache：32, 64, 128, 256, 512, 1,024, 2,048, 4,096, 
8,192, 16,384, 32,768, 65,536 和 131,072 bytes。其本質也是呼叫kmem_cache_alloc來分配
object。所以kmalloc一次最大可分配的size為128kb。kmalloc分配速度很快，在分配時需注意gfp flag
引數：在不interrupt上下文（isr, softirq, tasklet）及不可睡眠上下文使用gfp_atomic。
核心還增加了記憶體清零的分配函式：kzalloc。
2. 專用 cache
kmem_cache_create
()void *kmem_cache_alloc
(struct kmem_cache
*cachep, gfp_t
flags
)如果你需要頻繁的分配和釋放某個結構，建議不要採用kmalloc，而是自己在slab系統中建立memory cache。
指定該結構的object size。分配時使用kmem_cache_alloc。同樣的slab object大小也有限制，一般情況
下乙個max_obj_order是5，也就是32個頁，128kb。

void *vmalloc

(unsigned long size
)超過128kb的記憶體顯然不能使用slab分配，並且當申請的連續記憶體大小不能在buddy系統中得到滿足，那麼
就需要使用vmalloc。vmalloc為了把物理的非連續頁乙個個對映，從而導致比直接記憶體對映大的多的
後援緩衝區抖動。除非需要特別大的記憶體，否則盡量不要使用vmalloc。

void * 

dma_alloc_coherent
(struct device
*dev
, size_t
size
, dma_addr_t
*handle
, gfp_t
gfp)
在某些arch中，可以使用dma_alloc_coherent來分配dma專用記憶體。列入在arch/arm/mm/consistent.c
中，該函式先分配最小可滿足size的2^order記憶體，然後釋放2^order-size多餘的頁給buddy。而arch/i386/
kernel/pci-dma.c中，則直接分配2^order塊記憶體。

ioremap

(unsigned long phys_addr
, size_t
size
)int remap_pfn_range
(struct vm_area_struct
*vma, unsigned long addr
, unsigned long pfn, unsigned long size
, pgprot_t
prot)
在某些體系結構中，我們可以保留memory map段上的某乙個區域，作為dma或其他裝置的專有記憶體。
這段記憶體並不在kernel buddy的控制之下（沒有被放入mem_maps），你也無法從以上幾種分配方式中得到
這些記憶體。這個時候，你可以用ioremap和remap_pfn_range將這段記憶體直接對映到vm上。

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