`malloc()`和`kmalloc()`有什么不同功能？

Question

`malloc()`和`kmalloc()`有什么不同功能？

cmemorymemory-managementposix

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什么是不同的函数：malloc()和kmalloc()?

它们之间的区别仅在于：

- malloc()可以在用户空间和内核空间中调用，并且它分配的是物理上碎片化的内存区域。 - 而kmalloc()只能在内核空间中调用，并且它分配的是物理上连续的内存块。

还是其他原因？ kmalloc()使用指向虚拟或物理寻址的指针，与__get_free_pages()有何不同？

- Alex

我非常确定在内核代码中调用的malloc()函数与用户代码中调用的malloc()函数不同，后者位于C标准库中，而该库未链接到内核。它们显然具有相同的名称，但仅此而已... - twalberg

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你使用的操作系统是什么？我很想知道你在哪里读到了关于在内核空间中使用malloc函数的信息，假设你正在使用Linux。因为我从未读过在内核空间中可以使用kmalloc/vmalloc的malloc实现，这取决于驱动程序的要求... 而且，在用户空间中（glibc）的malloc甚至不是原语，因为它调用dlmalloc()，该函数调用mmap()或brk()。在您发布后，我尝试在整个内核中搜索，并且只能在“用户级别工具”和“用户级别驱动程序”中找到malloc实现。 - Jekyll

2个回答

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malloc使用Buddy算法来分配内存块。
kmalloc内核服务在slab和对象缓存接口之上构建，它用slab分配器算法来分配物理连续的内核地址空间中的内存区域。

更多详情请参阅此处

- Amit Singh

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可以查看英文原文，
原文链接

- Jekyll · Accepted Answer

我来回答第二个问题，假设你正在使用Linux操作系统。关于第一个问题，请查看我的评论。 kmalloc使用get_free_page来获取内存。收集页面的方式取决于第二个参数（GFP_ATOMIC GFP_KERNEL ...中的GFP代表GET FREE PAGE）。kmalloc相对于GFP的优势在于它可以将多个分配适合单个页面。

一些kmalloc选项包括：

GFP_USER - Allocate memory on behalf of user. May sleep.
GFP_KERNEL - Allocate normal kernel ram. May sleep.
GFP_ATOMIC - Allocation will not sleep. May use emergency pools. For example, use this inside interrupt handlers.
GFP_HIGHUSER - Allocate pages from high memory.
GFP_NOIO - Do not do any I/O at all while trying to get memory.
GFP_NOFS - Do not make any fs calls while trying to get memory.
GFP_NOWAIT - Allocation will not sleep.
GFP_THISNODE - Allocate node-local memory only.
GFP_DMA - Allocation suitable for DMA. Should only be used for kmalloc caches. Otherwise, use a slab created with SLAB_DMA.

除此之外，get_free_page 和 kmalloc 非常相似。 _get_free_pages 与 get_free_page 不同之处在于它提供了指向潜在的多个（物理上连续）页面的第一个字节的指针。另一个与 get_free_page 再次非常相似的函数是 get_zeroed_page(unsigned int flags)，它像 get_free_page 一样获取单个页面，但将内存清零。