vmalloc和kmalloc有什么区别？
我一直在search，发现大多数人主张使用kmalloc ，因为你保证获得连续的物理内存块。 但是，如果找不到连续的物理块， kmalloc也可能会失败。
拥有连续的内存块有什么好处？ 具体而言，为什么我需要在系统调用中拥有连续的物理内存块？ 有没有什么原因，我不能只使用vmalloc ？
最后，如果我在处理系统调用期间分配内存，我应该指定GFP_ATOMIC吗？ 在primefaces上下文中执行系统调用吗？
GFP_ATOMIC
分配是高优先级的，不睡觉。 这是在中断处理程序，下半部分和其他你无法入睡的情况下使用的标志。
GFP_KERNEL这是一个正常的分配，可能会阻塞。 这是在进程上下文代码安全入睡时使用的标志。
如果物理寻址总线（如PCI）上的DMA设备访问缓冲区，则只需要担心使用物理上连续的内存。 麻烦的是，许多系统调用都无法知道它们的缓冲区是否最终会被传递给DMA设备：一旦你将缓冲区传递给另一个内核子系统，你真的不知道它将要去哪里。 即使内核今天不使用DMA的缓冲区，未来的开发也许会这样做。
vmalloc通常比kmalloc慢，因为它可能必须将缓冲区空间重新映射到一个虚拟连续的范围。 kmalloc永远不会重映射，尽pipe如果不用GFP_ATOMIC调用kmalloc可以阻止。
kmalloc的缓冲区大小是有限制的：128 KB *） 。 如果你需要一个非常大的缓冲区，你必须使用vmalloc或其他一些机制，例如在启动时保留高内存。
*） 早先的内核是这样的。 在最近的内核上（我在2.6.33.2上testing过），单个kmalloc的最大大小是4MB！ （我在这里写了一个相当详细的post 。） – 开滦
对于系统调用，您不需要将GFP_ATOMIC传递给kmalloc（），则可以使用GFP_KERNEL。 您不是中断处理程序：应用程序代码通过陷阱进入内核上下文，它不是中断。
简短的回答：下载Linux设备驱动程序 ，阅读内存pipe理章节。
严重的是，有很多与内核内存pipe理有关的细微问题需要了解 – 我花了很多时间debugging它的问题。
vmalloc（）很less使用，因为内核很less使用虚拟内存。 kmalloc（）是通常使用的，但是你必须知道不同标志的后果是什么，你需要一个策略来处理失败时发生的事情 – 特别是如果你在中断处理程序，就像你build议的那样。
罗伯特·洛夫的Linux内核开发（第3版第12章第244页）非常清楚地回答了这个问题。
是的，在许多情况下，物理上连续的记忆是不需要的。 kmalloc在内核中使用比vmalloc更多的主要原因是性能。 本书解释，当使用vmalloc分配大内存块时，内核必须将物理上不连续的块（页面）映射到单个连续的虚拟内存区域。 由于内存虚拟连续且物理上不连续，因此必须将多个虚拟到物理地址映射添加到页表中。 而在最糟糕的情况下，将会有（缓冲区/页面大小的大小）添加到页表的映射数量。
当访问这个缓冲区时，这也增加了TLB（存储最近虚拟到物理地址映射的caching项）的压力。 这可能导致颠簸 。
拥有连续的内存块有什么好处？ 具体而言，为什么我需要在系统调用中拥有连续的物理内存块？ 有没有什么原因，我不能只使用vmalloc？
从Google的“我很幸运” vmalloc ：
kmalloc是首选的方式，只要你不需要很大的区域。 麻烦的是，如果你想从一些硬件设备上做DMA，你需要使用kmalloc，而你可能需要更大的块。 解决scheme是尽可能快地分配内存，然后内存碎片化。
kmalloc()和vmalloc()函数是以字节大小的块获取内核内存的简单接口。
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kmalloc()函数保证页面在物理上是连续的（并且几乎是连续的）。 -
vmalloc()函数的工作方式与kmalloc()类似，只是它分配的内存只是虚拟连续的，不一定是物理连续的。
其他差异之一是kmalloc将返回逻辑地址（否则您指定GPF_HIGHMEM）。 逻辑地址放在“低内存”（在第一个千兆字节的物理内存中），并直接映射到物理地址（使用__pamacros来转换它）。 这个属性意味着kmalloced内存是连续的内存。
另一方面，Vmalloc能够从“高内存”返回虚拟地址。 这些地址不能直接转换为物理地址（您必须使用virt_to_page函数）。
在32位系统上，kmalloc（）返回内核逻辑地址（它是一个虚拟地址），它具有直接映射（实际上具有固定偏移量）到物理地址。 这个直接的映射确保了我们得到一个连续的物理块的RAM。 适用于DMA，我们只给出初始指针，并期望我们的操作在此后进行连续的物理映射。
vmalloc（）返回内核虚拟地址，而虚拟地址可能不会在物理RAM上有连续的映射。 对于大量的内存分配很有用，而且在我们不关心分配给我们进程的内存在物理RAM中也是连续的情况下。
