linux 內核分配算法

分配 

unsigned long __get_free_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned int order) 
直接從buddy系統中得到原始頁。最原始的分配方式。 

slab分配器 

1. 通用 cache 
void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags) 
kmalloc 基於如下幾種size的mem cache：32, 64, 128, 256, 512, 1,024, 2,048, 4,096, 
8,192, 16,384, 32,768, 65,536 和 131,072 bytes。其本質也是調用kmem_cache_alloc來分配 
object。因此kmalloc一次最大可分配的size爲128KB。kmalloc分配速度很快，在分配時需注意gfp flag 
參數：在不interrupt上下文（ISR, softirq, tasklet）及不可睡眠上下文使用GFP_ATOMIC。 
內核還增長了內存清零的分配函數：kzalloc。 

2. 專用 cache 
kmem_cache_create() 
void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags) 
若是你須要頻繁的分配和釋放某個結構，建議不要採用kmalloc，而是本身在slab系統中建立memory cache。 
指定該結構的object size。分配時使用kmem_cache_alloc。一樣的slab object大小也有限制，通常狀況 
下一個MAX_OBJ_ORDER是5，也就是32個頁，128KB。 

非連續內存分配 

void *vmalloc(unsigned long size) 
超過128KB的內存顯然不能使用slab分配，而且當申請的連續內存大小不能在buddy系統中獲得知足，那麼 
就須要使用vmalloc。vmalloc爲了把物理的非連續頁一個個映射，從而致使比直接內存映射大的多的 
後援緩衝區抖動。除非須要特別大的內存，不然儘可能不要使用vmalloc。 

基於DMA 分配 

void * dma_alloc_coherent(struct device *dev, size_t size, dma_addr_t *handle, gfp_t gfp) 
在某些arch中，可使用dma_alloc_coherent來分配DMA專用內存。列入在arch/arm/mm/consistent.c 
中，該函數先分配最小可知足size的2^order內存，而後釋放2^order-size多餘的頁給buddy。而arch/i386/ 
kernel/pci-dma.c中，則直接分配2^order塊內存。 

直接映射分配 

ioremap(unsigned long phys_addr, size_t size) 
int remap_pfn_range(struct vm_area_struct *vma, unsigned long addr, 
unsigned long pfn, unsigned long size, pgprot_t prot) 
在某些體系結構中，咱們能夠保留memory map段上的某一個區域，做爲dma或其餘設備的專有內存。 
這段內存並不在kernel buddy的控制之下（沒有被放入mem_maps），你也沒法從以上幾種分配方式中獲得 
這些內存。這個時候，你能夠用ioremap和remap_pfn_range將這段內存直接映射到vm上。