分配内存

1 kmalloc()

static __always_inline void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags)

falgs:

kzalloc()

同kmalloc一样，只是分配的内存预先被清零

2 vmalloc()

void *vmalloc(unsigned long size)

可以分配到很大的的虚拟内存，但是不是连续的内存

void vfree(const void *addr)
{
  kfree(addr);
}

3 后备高速缓存（内存池）

在驱动程序中，会经常反复地分配很多同一大小的内存块，也会频繁的将这些内存块给释放掉。如果频繁的申请和释放内存，很容易产生内存碎片，使用内存池很好地解决了这个问题。在Linux中，为一些反复分配和释放的结构体预留了一些内存空间，使用内存也来管理，管理这种内存池的技术叫做slab分配器。这种内存叫做后备高速缓存。
 

struct kmem_cache {
  unsigned int size, align;
  unsigned long flags;
  const char *name;
  void (*ctor)(void *);
};

创建高速缓冲池：

struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
  size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))

该函数创建一个新的后备告诉缓存对象，这个缓冲区中可以容纳指定个数的内存块。

内存块的数目由参数size来指定。

参数name表示该后备高速缓存对象的名字，以后可以使用name来表示使用哪个后备高速缓存。

第3个参数align是后备高速缓存中第一个对象的偏移值，这个值一般情况下被置为0。

第4个参数flage是一个位掩码，表示控制如何完成分配工作。

第5个参数ctor是一个可选的函数，用来对加入后备告诉缓存中的内存块进行初始化。

分配slab对象的函数：

void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags)

释放：

void kmem_cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp)

销毁缓存池

void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *c)

实例代码：

用来为线程结构体分配一点内存

#define INFO_NUM 6  //表示要分配一个能装的下6个 struct thread_info 结构体的缓冲池
struct thread_info *ti;/*线程结构体指针*/

/*以下两行创建slab缓存*/
static struct kmem_cache *thread_info_cache;/*声明一个struct kmem_cache的指针*/

thread_info_cache = kmem_cache_create ("thread info", sizeof(struct thread_info)*INFO_NUM, 0, 0, NULL);
/*创建一个后备高速缓存区*/ 

/*以下分配slab缓存*/
ti = kmem_cache_alloc (thread_info_cache, GFP_KERNEL); /*分配一个结构体*/ 

/*省略了使用slab缓存的函数 ....../

/*以下两行释放slab缓存*/
kmem_cache_free (thread info cache, ti);/*释放一个结构体*/

kmem_cache_destroy (thread_info_cache);/*销毁一个结构体*/

上面的API可以快速的分配内存，但是在实际的驱动中，我们更多的是用kmalloc,kzalloc。来简单快速的分配和释放若干字节，为此内核专门创建了一些常见的字节大小的对象高速缓存，通过下面的命令可以得到
cat /proc/slabinfo | grep kmalloc

dma-kmalloc-8192       0      0   8192    4    8 : tunables    0    0    0 : slabdata      0      0      0
dma-kmalloc-4096       0      0   4096    8    8 : tunables    0    0    0 : slabdata      0      0      0
dma-kmalloc-2048       0      0   2048   16    8 : tunables    0    0    0 : slabdata      0      0      0
dma-kmalloc-1024       0      0   1024   32    8 : tunables    0    0    0 : slabdata      0      0      0
dma-kmalloc-512       64     64    512   64    8 : tunables    0    0    0 : slabdata      1      1      0
dma-kmalloc-256        0      0    256   64    4 : tunables    0    0    0 : slabdata      0      0      0
dma-kmalloc-128        0      0    128   64    2 : tunables    0    0    0 : slabdata      0      0      0
dma-kmalloc-64         0      0     64   64    1 : tunables    0    0    0 : slabdata      0      0      0
dma-kmalloc-32         0      0     32  128    1 : tunables    0    0    0 : slabdata      0      0      0
dma-kmalloc-16         0      0     16  256    1 : tunables    0    0    0 : slabdata      0      0      0
dma-kmalloc-8          0      0      8  512    1 : tunables    0    0    0 : slabdata      0      0      0
dma-kmalloc-192        0      0    192   42    2 : tunables    0    0    0 : slabdata      0      0      0
dma-kmalloc-96         0      0     96   42    1 : tunables    0    0    0 : slabdata      0      0      0
kmalloc-8192         341    348   8192    4    8 : tunables    0    0    0 : slabdata     87     87      0
kmalloc-4096         187    208   4096    8    8 : tunables    0    0    0 : slabdata     26     26      0
kmalloc-2048         419    448   2048   16    8 : tunables    0    0    0 : slabdata     28     28      0
kmalloc-1024        2045   2176   1024   32    8 : tunables    0    0    0 : slabdata     68     68      0
kmalloc-512        18266  18688    512   64    8 : tunables    0    0    0 : slabdata    292    292      0
kmalloc-256         8857   9856    256   64    4 : tunables    0    0    0 : slabdata    154    154      0
kmalloc-192        25901  27552    192   42    2 : tunables    0    0    0 : slabdata    656    656      0
kmalloc-128         2612   2944    128   64    2 : tunables    0    0    0 : slabdata     46     46      0
kmalloc-96          3248   3318     96   42    1 : tunables    0    0    0 : slabdata     79     79      0
kmalloc-64         19794  20928     64   64    1 : tunables    0    0    0 : slabdata    327    327      0
kmalloc-32         11309  12032     32  128    1 : tunables    0    0    0 : slabdata     94     94      0
kmalloc-16          5888   5888     16  256    1 : tunables    0    0    0 : slabdata     23     23      0
kmalloc-8           7680   7680      8  512    1 : tunables    0    0    0 : slabdata     15     15      0

内核创建了很多8字节，16字节等大小的对象高速缓存，就是kmalloc,kzalloc