Linux内存管理 内存分配函数的选择

内存分配函数的选择
 
如果你需要连续的物理页，就可以使用某个低级页分配器或者kmalloc()。这是内核中内存分配的常用方式，也是大多数情况下你自己应该使用的内存分配方式。传递给这些函数最常用的两个标志是GFP_AUTOMIC和GFP_KERNEL。GFP_AUTOMIC表示进行不睡眠的高优先级分配。这是中断程序和其他不能睡眠的代码段的需要。对于可以睡眠的代码，比如没有持自旋锁的进程上下文代码，则应该使用GFP_KERNEL获取所需内存。这个标志表示，如果有必要，分配时可以睡眠。
 
如果想从高端内存进行分配，就使用alloc_pages()。alloc_pages()函数返回一个指向struct page结构的指针，而不是指向某个逻辑地址的指针。因为高端内存很有可能并没有被映射，因此访问它的唯一方式是通过相应的struct page结构。为了获得真正的指针，应噶调用kmap()，把高端内存映射到内核的逻辑地址空间。
 
如果你不需要物理上连续的页，而仅仅需要虚拟地址上连续的页， 那么就使用vmalloc()(不过要记住vmalloc()相对kmalloc()有一定的性能损失)。vmalloc()分配的内存虚拟地址式是连续的，但它本身并不能保证物理上的连续。这与用户空间的分配非常类似，它也是把物理内存块映射到连续的逻辑地址空间上。
 
如果你要创建和销毁很多较大的数据结构，那么应该考虑建立slab高速缓存。Slab层会给每个处理器维持一个对象高速缓存(空闲链表)，这种高速缓存会极大的提高对象分配和回收的性能。Slab层不是频繁地分配和释放内存，而是为你把事先分配好的对象存放到高速缓存中，当你需要一块新的内存来存放数据结构时，slab层一般无需另外去分配内存，而只需从高速缓存中得到一个对象就可以了。