malloc,vmalloc与kmalloc，kfree与vfree的区别和联系

kmalloc和vmalloc是分配的是内核的内存,malloc分配的是用户的内存
kmalloc保证分配的内存在物理上是连续的,vmalloc保证的是在虚拟地址空间上的连续
kmalloc能分配的大小有限,vmalloc和malloc能分配的大小相对较大
内存只有在要被DMA访问的时候才需要物理上连续(必须用kmalloc)
vmalloc比kmalloc要慢
1）kmalloc分配的物理地址与虚拟地址只有一个PAGE—OFFSET偏移，不需要为地址段修改页表。
Vmalloc类函数地址完全虚拟，每次分配都需要对页表进行设置，当然效率低。
2）vmalloc使用的正确场合是分配一大块，连续的，只在软件中存在的，用于缓冲的内存区域。不能在微处理器之外使用。
3）vmalloc 中调用了 kmalloc （GFP—KERNEL），因此也不能应用于原子上下文。
kmalloc和 kfree管理内核段内分配的内存，这是真实地址已知的实际物理内存块。vmalloc和vfree是对内核使用的虚拟内存进行分配和释放。 kmalloc返回的内存是物理的，连续的，更适合于类似设备驱动的程序来使用。但vmalloc能使用更多的资源，因为vmalloc还可以处理交换空 间。
kmalloc()分配的内存在0xBFFFFFFF－0xFFFFFFFF以上的内存中，driver一般是用它来完成对DS的分配
vmalloc()则是位于物理地址非连续，虚地址连续区，起始位置由VMALLOL_START来决定，一般作为交换区、模块的分配
kmalloc对应于kfree，可以分配连续的物理内存；
vmalloc对应于vfree，分配连续的虚拟内存，但是物理上不一定连续。

vmalloc分配内存的时候逻辑地址是连续的，但物理地址一般是不连续的，适用于那种一下需要分配大量内存的情况，如insert模块的时候。这种分配方式性能不入kmalloc。
kmalloc分配内存是基于slab，因此slab的一些特性包括着色，对齐等都具备，性能较好。物理地址和逻辑地址都是连续的

最主要的区别是
分配大小的问题。
比如你需要28个字节，那一定用KMALLOC，如果用VMALLOC，分配不多次机器就罢工了。

 

这些分配的都是虚拟（逻辑）内存，虚拟与物理内存的转换：

虚拟 转 物理地址  virt_to_phys( *addr );
物理 转 虚拟地址  phys_to_virt( *addr );

 

区中 kmalloc和vmalloc

一.kmalloc与vmallcoc

　　　　在设备驱动程序或者内核模块中动态开辟内存，不是用malloc，而是kmalloc ,vmalloc，释放内存用的是kfree,vfree，kmalloc函数返回的是虚拟地址(线性地址). kmalloc特殊之处在于它分配的内存是物理上连续的,这对于要进行DMA的设备十分重要. 而用vmalloc分配的内存只是线性地址连续,物理地址不一定连续,不能直接用于DMA。vmalloc函数的工作方式类似于kmalloc，只不过前者分配的内存虚拟地址是连续的，而物理地址则无需连 续。通过vmalloc获得的页必须一个一个地进行映射，效率不高， 因此，只在不得已(一般是为了获得大块内存)时使用。vmalloc函数返回一个指针，指向逻辑上连续的一块内存区，其大小至少为size。在发生错误 时，函数返回NULL。vmalloc可能睡眠，因此，不能从中断上下文中进行调用，也不能从其它不允许阻塞的情况下调用。要释放通过vmalloc所获 得的内存，应使用vfree函数

　　　　vmalloc和kmalloc的分配内存的特点大概如下：

　　　　　　　　

　　区别大概可总结为：

　　　　　　1，vmalloc分配的一般为高端内存，只有当内存不够的时候才分配低端内存；kmallco从低端内存分配。

　　　　　　2，vmalloc分配的物理地址一般不连续，而kmalloc分配的地址连续，两者分配的虚拟地址都是连续的；

　　　　　　3，vmalloc分配的一般为大块内存，而kmaooc一般分配的为小块内存，（一般不超过128k);