公司做网站最好,网站审核员做点啥,一家只做外卖的网站,网站后台登录系统是怎么做的接前一篇文章#xff1a;中移#xff08;苏州#xff09;软件技术有限公司面试问题与解答#xff08;0#xff09;—— 面试感悟与问题记录 本文参考以下文章#xff1a;
kmalloc与vmalloc如何选择
Vmalloc与kmalloc的区别
特此致谢#xff01; 本文对于中移#xf…接前一篇文章中移苏州软件技术有限公司面试问题与解答0—— 面试感悟与问题记录 本文参考以下文章
kmalloc与vmalloc如何选择
Vmalloc与kmalloc的区别
特此致谢 本文对于中移苏州软件技术有限公司面试问题中的“6vmalloc和kmalloc的区别什么时候会用kmalloc、什么时候用vmalloc”进行解答与解析。
1. kmalloc和vmalloc的区别
先来回答kmalloc和vmalloc的相同点和不同点
相同点
kmalloc和vmalloc都是Linux内核中用于内存分配的函数。
不同点
1kmalloc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。也就是说kmalloc函数分配的内存虚拟地址连续、物理地址也连续而vmalloc函数分配的内存虚拟地址连续、物理地址并不连续。通过页表来建立物理内存与虚拟内存之间的关系从而可以将不连续的物理内存映射到连续的虚拟内存。
2kmalloc能分配的大小有限vmalloc能分配的大小相对较大。kmalloc函数用于在内核空间中分配小块通常小于一个页面大小的连续内存区域这些内存区域可以用于存储内核数据结构和缓冲区等vmalloc函数用于在内核空间中分配大块的虚拟内存区域通常用于存储大型缓冲区和内存映射文件等。
3kmalloc函数分配速度较快vmalloc比kmalloc函数要慢。kmalloc分配的物理地址与虚拟地址只有一个__PAGE_OFFSET即TASK_SIZE偏移不需要为地址段修改页表vmalloc函数获得的物理内存是不连续的因此它只能将这些物理内存页一个一个地进行映射。因此在性能开销上会比直接映射大得多。
4kmallloc使用的是slab内存分配机制而vmalloc使用的是伙伴系统分配机制这也是造成它们区别的根本所在
5kmalloc可用于原子上下文而vmalloc不可以。vmalloc函数中调用了kmallocGFP_KERNEL因此也不能应用于原子上下文。 2. 什么时候用kmalloc、什么时候用vmalloc
由上边kmalloc和vmalloc的特点可知它们适用于不同的内存分配场景。在Linux内核编程中需要根据具体的内存分配需求选择适合的函数。
kmalloc的使用场景
如果需要分配小块连续内存可以使用kmalloc函数。
vmalloc的使用场景
如果需要分配大块非连续虚拟内存则需要使用vmalloc函数。vmalloc使用的正确场合是分配一大块、虚拟地址连续的只在软件中存在的、用于缓冲的内存区域不能在微处理器之外使用。
关于kmalloc和vmalloc的正确使用方法在Linux内核源码/Documentation/translations/zh_CN\core-api/memory-allocation.rst中做了详细说明内容如下 选择内存分配器 分配内存的最直接的方法是使用kmalloc()系列的函数。而且为了安全起见最好使用将内存设置为零的例程如kzalloc()。如果你需要为一个数组分配内存有kmalloc_array()和kcalloc()辅助程序。辅助程序struct_size()、array_size()和array3_size()可以用来安全地计算对象的大小而不会溢出。 可以用 kmalloc 分配的块的最大尺寸是有限的。实际的限制取决于硬件和内核配置但是对于小于页面大小的对象使用 kmalloc 是一个好的做法。 用 kmalloc 分配的块的地址至少要对齐到ARCH_KMALLOC_MINALIGN字节。对于2的幂的大小 对齐方式也被保证为至少是各自的大小。 用kmalloc()分配的块可以用krealloc()调整大小。与kmalloc_array()类似以krealloc_array() 的形式提供了一个用于调整数组大小的辅助工具。 对于大量的分配你可以使用vmalloc()和vzalloc()或者直接向页面分配器请求页面。由vmalloc和相关函数分配的内存在物理上是不连续的。 如果你不确定分配的大小对 kmalloc 来说是否太大可以使用kvmalloc()及其派生函数。它将尝试用kmalloc分配内存如果分配失败将用 vmalloc 重新尝试。对于哪些GFP标志可以与 kvmalloc一起使用是有限制的请看kvmalloc_node()参考文档。注意 kvmalloc 可能会返回物理上不连续的内存。 如果你需要分配许多相同的对象你可以使用slab缓存分配器。在使用缓存之前应该用 kmem_cache_create()或kmem_cache_create_usercopy()来设置缓存。如果缓存的一部分可能被复制到用户空间应该使用第二个函数。在缓存被创建后kmem_cache_alloc()和它的封装可以从该缓存中分配内存。 当分配的内存不再需要时它必须被释放。你可以使用kvfree()来处理用 kmalloc 、 vmalloc和 kvmalloc 分配的内存。slab缓存应该用kmem_cache_free()来释放。不要忘记用kmem_cache_destroy()来销毁缓存。 3. 函数源码
kmalloc函数源码
kmalloc函数在include/linux/slab.h中代码如下
/*** kmalloc - allocate kernel memory* size: how many bytes of memory are required.* flags: describe the allocation context** kmalloc is the normal method of allocating memory* for objects smaller than page size in the kernel.** The allocated object address is aligned to at least ARCH_KMALLOC_MINALIGN* bytes. For size of power of two bytes, the alignment is also guaranteed* to be at least to the size.** The flags argument may be one of the GFP flags defined at* include/linux/gfp_types.h and described at* :ref:Documentation/core-api/mm-api.rst mm-api-gfp-flags** The recommended usage of the flags is described at* :ref:Documentation/core-api/memory-allocation.rst memory_allocation** Below is a brief outline of the most useful GFP flags** %GFP_KERNEL* Allocate normal kernel ram. May sleep.** %GFP_NOWAIT* Allocation will not sleep.** %GFP_ATOMIC* Allocation will not sleep. May use emergency pools.** Also it is possible to set different flags by ORing* in one or more of the following additional flags:** %__GFP_ZERO* Zero the allocated memory before returning. Also see kzalloc().** %__GFP_HIGH* This allocation has high priority and may use emergency pools.** %__GFP_NOFAIL* Indicate that this allocation is in no way allowed to fail* (think twice before using).** %__GFP_NORETRY* If memory is not immediately available,* then give up at once.** %__GFP_NOWARN* If allocation fails, dont issue any warnings.** %__GFP_RETRY_MAYFAIL* Try really hard to succeed the allocation but fail* eventually.*/
static __always_inline __alloc_size(1) void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
{if (__builtin_constant_p(size) size) {unsigned int index;if (size KMALLOC_MAX_CACHE_SIZE)return kmalloc_large(size, flags);index kmalloc_index(size);return kmalloc_trace(kmalloc_caches[kmalloc_type(flags, _RET_IP_)][index],flags, size);}return __kmalloc(size, flags);
}
vmalloc函数源码
vmalloc函数在mm/vmalloc.c中代码如下
/*** vmalloc - allocate virtually contiguous memory* size: allocation size** Allocate enough pages to cover size from the page level* allocator and map them into contiguous kernel virtual space.** For tight control over page level allocator and protection flags* use __vmalloc() instead.** Return: pointer to the allocated memory or %NULL on error*/
void *vmalloc(unsigned long size)
{return __vmalloc_node(size, 1, GFP_KERNEL, NUMA_NO_NODE,__builtin_return_address(0));
}
EXPORT_SYMBOL(vmalloc);
至此 中移苏州软件技术有限公司面试问题中的“6vmalloc和kmalloc的区别什么时候会用kmalloc、什么时候用vmalloc”就回答并解析完毕了。
