kzalloc 函数详解

用kzalloc申请内存的时候， 效果等同于先是用 kmalloc() 申请空间 , 然后用 memset() 来初始化 ,所有申请的元素都被初始化为 0.

/**
 * kzalloc - allocate memory. The memory is set to zero.
 * @size: how many bytes of memory are required.
 * @flags: the type of memory to allocate (see kmalloc).
 */
static inline void *kzalloc(size_t size, gfp_t flags)
{
	return kmalloc(size, flags | __GFP_ZERO);
}

void *__kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
{
	struct kmem_cache *s;
	void *ret;

	if (unlikely(size > SLUB_MAX_SIZE))
		return kmalloc_large(size, flags);

	s = get_slab(size, flags);

	if (unlikely(ZERO_OR_NULL_PTR(s)))
		return s;

	ret = slab_alloc(s, flags, -1, _RET_IP_);

	trace_kmalloc(_RET_IP_, ret, size, s->size, flags);

	return ret;
}

static __always_inline void *slab_alloc(struct kmem_cache *s,
		gfp_t gfpflags, int node, unsigned long addr)
{
	void **object;
	struct kmem_cache_cpu *c;
	unsigned long flags;
	unsigned int objsize;

	gfpflags &= gfp_allowed_mask;

	lockdep_trace_alloc(gfpflags);
	might_sleep_if(gfpflags & __GFP_WAIT);

	if (should_failslab(s->objsize, gfpflags))
		return NULL;

	local_irq_save(flags);
	c = get_cpu_slab(s, smp_processor_id());
	objsize = c->objsize;
	if (unlikely(!c->freelist || !node_match(c, node)))

		object = __slab_alloc(s, gfpflags, node, addr, c);

	else {
		object = c->freelist;
		c->freelist = object[c->offset];
		stat(c, ALLOC_FASTPATH);
	}
	local_irq_restore(flags);

	if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
		memset(object, 0, objsize);

	kmemcheck_slab_alloc(s, gfpflags, object, c->objsize);
	kmemleak_alloc_recursive(object, objsize, 1, s->flags, gfpflags);

	return object;
}

if (unlikely((gfpflags & __GFP_ZERO) && object))
memset(object, 0, objsize);

到此，这个函数区别于kmalloc的地方就清楚了

kmalloc 函数详解

#include <linux/slab.h> void *kmalloc(size_t size, int flags);

给 kmalloc 的第一个参数是要分配的块的大小. 第 2 个参数, 分配标志, 非常有趣, 因为它以几个方式控制 kmalloc 的行为.

最一般使用的标志, GFP_KERNEL, 意思是这个分配((内部最终通过调用 __get_free_pages 来进行, 它是 GFP_ 前缀的来源) 代表运行在内核空间的进程而进行的. 换句话说, 这意味着调用函数是代表一个进程在执行一个系统调用. 使用 GFP_KENRL 意味着 kmalloc 能够使当前进程在少内存的情况下睡眠来等待一页. 一个使用 GFP_KERNEL 来分配内存的函数必须, 因此, 是可重入的并且不能在原子上下文中运行. 当当前进程睡眠, 内核采取正确的动作来定位一些空闲内存, 或者通过刷新缓存到磁盘或者交换出去一个用户进程的内存.

GFP_KERNEL 不一直是使用的正确分配标志; 有时 kmalloc 从一个进程的上下文的外部调用. 例如, 这类的调用可能发生在中断处理, tasklet, 和内核定时器中. 在这个情况下, 当前进程不应当被置为睡眠, 并且驱动应当使用一个 GFP_ATOMIC 标志来代替. 内核正常地试图保持一些空闲页以便来满足原子的分配. 当使用 GFP_ATOMIC 时, kmalloc 能够使用甚至最后一个空闲页. 如果这最后一个空闲页不存在, 但是, 分配失败.

其他用来代替或者增添 GFP_KERNEL 和 GFP_ATOMIC 的标志, 尽管它们 2 个涵盖大部分设备驱动的需要. 所有的标志定义在 <linux/gfp.h>, 并且每个标志用一个双下划线做前缀, 例如 __GFP_DMA. 另外, 有符号代表常常使用的标志组合; 这些缺乏前缀并且有时被称为分配优先级. 后者包括:

上面列出的这些分配标志可以是下列标志的相或来作为参数, 这些标志改变这些分配如何进行: