在Linux中，内核模块的大小是否有限制？

Question

我有一个加载内核模块的问题，有一个大数据结构，大小约为2GB的内存 - 无论我是否预分配表格（使其在执行size -A module.ko时显示在.bss中）或尝试在加载时使用vmalloc()，都会出现insmod: error inserting 'module.ko': -1 Cannot allocate memory错误导致模块加载失败。

我尝试在用户模式linux上调试该问题，但我得到了一堆段错误（可以在gdb中继续，但最终会出现控制台消息overflow in relocation type 10 val <value in the ball park of 6G>和'module' likely not compiled with -mcmodel=kernel）。我假设在Kbuild中，-mcmodel应该是正确的，对吗？

因此，问题如下：

1. Linux内核模块大小是否存在通用的2G限制？
2. 在用户模式linux中，内核模块是否存在2G限制（我想我曾经注意到，一个大的内核模块需要一个干净、连续的内存块……）？
3. 我可以为内核模块指定-mcmodel=large并期望它能正常工作吗？

我在debian squeeze、64位、2.6.32-5-amd64（主机）和4G内存的uml中尝试了这个问题，所以这不应该是普通的内存不足问题。

如果存在此类限制，可以解决此限制的方法将获得额外的奖励 :)

- Kimvais

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2GB的代码+数据段？你开玩笑吧！你为什么不直接使用mmap映射你的数据，而不是编译它呢？ - user405725

不幸的是，我没有开玩笑。 - Kimvais

Answer 1

关于您的第一个问题 - 模块本身的限制是64兆字节。模块加载器将拒绝加载超过此大小的模块。来自kernel/module.c：

if (len > 64 * 1024 * 1024 || (hdr = vmalloc(len)) == NULL)
        return ERR_PTR(-ENOMEM);

对于2.6.32版本和更新的内核，包括3.3版本，这都是真实的情况。

编辑：在内核版本3.4中，64 Mb的限制被移除。现在，实际的限制取决于vmalloc()可以分配多少内存。

- Eugene

Answer 2

请记住，内核空间内存与用户空间内存是不同的 -- 在32位Linux上，内核只有1Gb的地址空间。在64位Linux上，内核有更多的地址空间，但内核文档建议模块只能使用1536MB。

- Andrew Aylett

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在64位系统上，实际上没有地址空间限制（好吧，限制是很多TB）。 - Roland

关于x86-64，可能内核空间中的内存区域的简要描述可以帮助：Documentation/x86/x86_64/mm.txt。上限可以从那里推导出来，尽管实际上限当然可以更低。 - Eugene

如果我使用动态vmalloc()，似乎可以获得尽可能多的内存（只要有可用的内存）。请参阅我的测试代码：http://paste.pocoo.org/show/406020/。 - Kimvais

Answer 3

如果我将表定义为static - 模块加载确实会失败 - 这可能是由于Andrew Aylett的答案中提到的1.5G限制。

但是，如果我进行动态vmalloc()调用，在具有8Gb内存的主机上，我能够获得高达7680Mb的内存（直到内核杀死一些关键进程并且我的X挂起）。

所以回答我的问题：

1. 是的，但仅适用于编译为static的数据。 2. 看起来不是这样。 3. 没有必要这样做。

额外加分：只需执行vmalloc()。

这仅适用于新于2.6.10的Linux内核 - 在此之前，vmalloc()限制为64 Mb。

- Kimvais