kvmalloc函数

kvmalloc函数

你应该曾经纠结过是用kmalloc()，还是vmalloc()？现在你不用那么纠结了，因为内核里面现在有个API叫kvmalloc()，可以认为是kmalloc()和vmalloc()的双剑合一。屠龙刀和倚天剑的合体。

内核里面有大量的代码现在都使用了kvmalloc()，譬如：

source/ipc/msg.c

static int newque(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params){ struct msg_queue *msq; int retval; key_t key = params->key; int msgflg = params->flg; msq = kvmalloc(sizeof(*msq), GFP_KERNEL); if (unlikely(!msq)) return -ENOMEM; ...}

这个代码在早期的内核里面是（比如v4.0-rc7/source/ipc/msg.c）：

static int newque(struct ipc_namespace *ns, struct ipc_params *params){ struct msg_queue *msq; int id, retval; key_t key = params->key; int msgflg = params->flg; msq = ipc_rcu_alloc(sizeof(*msq)); if (!msq) return -ENOMEM; ...}

看起来是用的这个函数申请内存：

ipc_rcu_alloc(sizeof(*msq))

那么这个ipc_rc_alloc()是怎么回事呢？

void *ipc_alloc(int size){ void *out; if (size > PAGE_SIZE) out = vmalloc(size); else out = kmalloc(size, GFP_KERNEL); return out;}

逻辑上是，大于一页的时候用vmalloc()，小于等于1页用kmalloc()。

而kvmalloc()的实现代码里面则对类似逻辑进行了非常智能地处理：

void *kvmalloc_node(size_t size, gfp_t flags, int node){ gfp_t kmalloc_flags = flags; void *ret; /* * vmalloc uses GFP_KERNEL for some internal allocations (e.g page tables) * so the given set of flags has to be compatible. */ if ((flags & GFP_KERNEL) != GFP_KERNEL) return kmalloc_node(size, flags, node); /* * We want to attempt a large physically contiguous block first because * it is less likely to fragment multiple larger blocks and therefore * contribute to a long term fragmentation less than vmalloc fallback. * However make sure that larger requests are not too disruptive - no * OOM killer and no allocation failure warnings as we have a fallback. */ if (size > PAGE_SIZE) { kmalloc_flags |= __GFP_NOWARN; if (!(kmalloc_flags & __GFP_RETRY_MAYFAIL))  kmalloc_flags |= __GFP_NORETRY; } ret = kmalloc_node(size, kmalloc_flags, node); /* * It doesn't really make sense to fallback to vmalloc for sub page * requests */ if (ret || size <= PAGE_SIZE) return ret; return __vmalloc_node_flags_caller(size, node, flags,  __builtin_return_address(0));}EXPORT_SYMBOL(kvmalloc_node);static inline void *kvmalloc(size_t size, gfp_t flags){ return kvmalloc_node(size, flags, NUMA_NO_NODE);}

大于一个page的时候，会先用kmalloc()进行__GFP_NORETRY的尝试，如果尝试失败就fallback到vmalloc（NORETRY标记避免了kmalloc在申请内存失败地情况下，反复尝试甚至做OOM来获得内存）。

当然，kvmalloc()的size如果小于1个page，则沿用老的kmalloc()逻辑，而且也不会设置__GFP_NORETRY，如果反复尝试失败的话，也不会fallback到vmalloc()，因为vmalloc()申请小于1个page的内存是不合适的。