kmalloc vmalloc malloc mmap

参考：http://blog.csdn.net/tigerjb/article/details/6412881

http://linux.chinaunix.net/techdoc/system/2008/06/16/1011365.shtml

http://www.xiangmocheng.com/2009/09/kmalloc-vmalloc-malloc-difference/

http://blog.csdn.net/gxfan/article/details/2723455

http://www.360doc.com/content/11/1201/10/1317564_168823458.shtml

           Linux源码情景分析——毛德操

参考网站上给出了kmalloc和vmalloc的用法和区别，本文从kmalloc和vmalloc实现的角度来分析二者的不同：

首先来看kmalloc和vmalloc的实现（linux2.4内核）

void * kmalloc (size_t size, int flags)
{
	cache_sizes_t *csizep = cache_sizes;

	for (; csizep->cs_size; csizep++) {
		if (size > csizep->cs_size)
			continue;
		return __kmem_cache_alloc(flags & GFP_DMA ?
			 csizep->cs_dmacachep : csizep->cs_cachep, flags);
	}
	BUG(); // too big size
	return NULL;
}

void * __vmalloc (unsigned long size, int gfp_mask, pgprot_t prot)
{
	void * addr;
	struct vm_struct *area;

	size = PAGE_ALIGN(size);
	if (!size || (size >> PAGE_SHIFT) > num_physpages) {
		BUG();
		return NULL;
	}
	area = get_vm_area(size, VM_ALLOC);
	if (!area)
		return NULL;
	addr = area->addr;
	if (vmalloc_area_pages(VMALLOC_VMADDR(addr), size, gfp_mask, prot)) {
		vfree(addr);
		return NULL;
	}
	return addr;
}

我们清楚地看到，kmalloc从通用缓冲区中申请空间，而vmalloc则无此要求，它利用普通的申请页面的函数进行申请，

重点在其对页面的虚拟地址是有要求的：VMALLOC_START～4GB

malloc最终调用do_brk()，在用户空间的堆栈中申请空间，不过do_brk做“批发”，malloc做“零售”

mmap()将一个已经打开的文件的内容映射到他的用户空间，使得能够像访问内存一样访问文件。

    当需要分配一个不具有专用slab队列的数据结构而不必为之使用整个页面时，就应该通过kmalloc分配

，这些一般都是些细小而又不常用的数据结构，如果数据结构大小接近一个页面，则应该直接通过

alloc_pages为之分配一个页面；函数vmalloc从内核的虚存空间（3G）分配一块虚存以及相应的物理内存，

类似与系统调用brk()。不过brk()是由进程在用户控件启动并从用户控件分配的，而vmalloc则是在系统空间

，也就是内核启动，从内核空间分配的。由vmalloc分配的空间不会被kswapd换出，因为kswapd只扫描各个

进程的用户空间，而根本看不到通过vmalloc分配到 页面表项。至于通过kmalloc分配的数据结构，则kswapd

只是从各个slab队列中寻找和收集空闲不用的slab，并释放占用的页面，但是不会将尚在使用的slab所占据

的页面换出。