Linux设备驱动程序 之 vmalloc

vmalloc()函数的工作方式类似于kmalloc()，只不过在前者分配的内存虚拟地址是连续的，而物理地址则无须连续；这也是用户空间分配函数的工作方式：由malloc()返回的页在进程的虚拟地址空间是连续的，但是，这并不保证它们在物理RAM中也是连续的；kmalloc()函数确保页在物理地址上是连续的(虚拟地址上自然也是连续的)；vmalloc()函数只确保页在虚拟地址空间内是连续的；它通过分配非连续的物理内存块，再“修正”页表，把内存映射到逻辑地址空间的连续区域中；

大多数情况下，只有硬件设备需要得到物理地址连续的内存；在很多体系结构上，硬件设备存在于内存管理单元之外，它根本不理解什么是虚拟地址；因此，硬件设备用到的任何内存区域都必须是物理上连续的块，而不仅仅是虚拟地址上连续的块；而仅供软件使用的内存块就可以使用只有虚拟地址连续的内存块；

尽管在某些情况下才需要物理上连续的内存块，但是，很多内核代码都用kmalloc()来获得内存，而不是vmalloc()；这主要是出于性能考虑；vmalloc()函数为了把物理上不连续的页转换成虚拟地址上连续的页，必须专门建立页表项；糟糕的是，通过vmalloc()获得的页必须一个一个地进行映射，这就会导致比直接存储映射大得多的TLB抖动；因为这个原因，vmalloc()仅在不得已时才会使用-典型的就是为了获得大块内存；

vmalloc()函数声明在<linux/vmalloc.h>中，原型如下：

void *vmalloc(unsigned long size);

该函数返回一个指针，指向逻辑上连续的一块内存区，大小至少是size；发生错误时返回NULL；函数可能睡眠，因此，不能从中断上下文中调用，也不能从其他不允许阻塞的情况下进行调用；

要释放通过vmalloc()获得的内存，需要使用下面函数：

void vfree(const void *addr)

这个函数会释放从addr开始的内存块，其中addr是由vmalloc返回的内存块地址；这个函数也可能睡眠，因此，不能从中断上下文中调用；