linux内核中的devm_kzalloc

linux内核中的内存分配

1、devm_kzalloc & devm_kfree

函数devm_kzalloc和kzalloc一样都是内核内存分配函数，但是devm_kzalloc是跟设备（装置）有关的，当设备（装置）被拆卸或者驱动（驱动程序）卸载（空载）时，内存会被自动释放。另外，当内存不再使用时，可以使用函数devm_kfree（）释放。而kzalloc没有自动释放的功能，用的时候需要小心使用，如果忘记释放，会造成内存泄漏。
函数原型为

void * devm_kzalloc (struct device * dev, size_t size, gfp_t gfp);

dev
Device to allocate memory for
申请内存的目标设备。
size
Allocation size
申请的内存大小
gfp
Allocation gfp flags
申请内存的类型标志

2、kmalloc & kfree

分配的内存物理上连续（虚拟上也连续），只能在低端内存分配（直接内存映射区）。

void *kmalloc(size_t size, gfp_t gfp)；

size： 待分配内存大小（按字节计算）
gfp: 分配标志，用于控制kmalloc行为。

3、get_zeroed_page & free_page

unsigned long get_zeroed_page(gfp_t gfp_mask);

gfp: 分配标志，用于控制kmalloc行为。
基于kmalloc实现。
分配的内存物理上连续，分配一个页面（4K），并且该页面内容被清零，只能在低端内存分配。

4、__get_free_pages & free_pages

unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order);

gfp_mask: 分配标志，用于控制kmalloc行为
order: 请求或者释放的页数的2的幂，例如：操作1页，该值为0，操作16页该值为4.如果该值太大会寻址分配失败，该值允许的最大值依赖于体系结构。
分配的内存物理上连续，分配指定页数的底端内存。（如果分配太大内存几百兆或者上G的内存，一般可以通过Uboot启动参数来实现（bootmemory）。

int get_order(unsigned long size)；

size： 需要计算order值的大小（按字节计算）
返回：__get_free_pages等函数需要的order值

5、alloc_pages & __free_pages

分配的内存物理上连续，分配指定页数的内存，可以从高端内存，也可以从底端内存分配，通过宏指定。

6、 vmalloc & vfree

void *vmalloc(unsigned long size);

size：待分配的内存的大小，自动按页对齐。
默认在动态内存映射区分配。分配的内存在内核空间中连续（虚拟连续），物理上无需连续。vmalloc由于不需要物理上也连续，所以性能很差，一般只有在必须申请大块内存时才使用，例如动态插入模块时。

7、内存分配标志

1、GFP_KERNEL:

表示该次内存 分配由内核进程调用，凡是内核内存的正常分配，该分配方式最常用。如果空闲空间不足，该次分配将使得进程进入睡眠，等待空闲页出现。不能在中断上下文、自旋锁保护的临界区和中断屏蔽保护的临界区使用。

2、GFP_ATOMIC:

用于分配请求不是来自于进程上下文，而是来自于中断、任务队列处理、内核定时器等中断上下文的情况，此时不能进入休眠。如果空闲内存不足，立即返回。