linux記憶體管理——kmalloc和vmalloc

直接映射區：線性空間中從3G開始最大896M的區間，為直接記憶體映射區，該區域的線性位址和實體位址存線上性轉換關系：線性位址=3G+實體位址。

動态記憶體映射區:該區域由核心函數vmalloc來配置設定，特點是：線性空間連續，但是對應的實體空間不一定連續。vmalloc配置設定的線性位址所對應的實體頁可能處于低端記憶體，也可能處于高端記憶體。

永久記憶體映射區：該區域可通路高端記憶體。通路方法是使用alloc_page(_GFP_HIGHMEM)配置設定高端記憶體頁或者使用kmap函數将配置設定到的高端記憶體映射到該區域。

固定映射區：該區域和4G的頂端隻有4k的隔離帶，其每個位址項都服務于特定的用途，如ACPI_BASE等。

1.核心的線性位址空間　

程序的4GB記憶體空間被人為的分為兩個部分--使用者空間與核心空間。使用者空間位址分布從0到3GB(PAGE_OFFSET，在0x86中它等于0xC0000000)，3GB到4GB為核心空間。

　　核心空間中，從3G到vmalloc_start這段位址是實體記憶體映射區域（該區域中包含了核心鏡像、實體頁框表mem_map等等）。在實體記憶體映射區之後，就是vmalloc區域。對于 160M的系統而言，vmalloc_start位置應在3G+160M附近（在實體記憶體映射區與vmalloc_start期間還存在一個8M的gap 來防止躍界），vmalloc_end的位置接近4G(最後位置系統會保留一片128k大小的區域用于專用頁面映射)

　　kmalloc和get_free_page申請的記憶體位于實體記憶體映射區域，而且在實體上也是連續的，它們與真實的實體位址隻有一個固定的偏移.

vmalloc申請的記憶體則位于vmalloc_start～vmalloc_end之間，與實體位址沒有簡單的轉換關系，雖然在邏輯上它們也是連續的，但是在實體上它們不要求連續

2.實體記憶體空間的布局

linux把每個節點的實體記憶體劃分為3個管理區（zone）：ZONE_DMA(低于16MB的記憶體頁框), ZONE_NORMAL（16MB~896MB的記憶體頁框）, ZONE_HIGHMEM（高于896MB的記憶體頁框）

vmalloc和kmalloc差別

1，kmalloc對應于kfree，配置設定的記憶體處于3GB～high_memory之間，這段核心空間與實體記憶體的映射一一對應，可以配置設定連續的實體記憶體； vmalloc對應于vfree，配置設定的記憶體在VMALLOC_START～4GB之間，配置設定連續的虛拟記憶體，但是實體上不一定連續。