为什么kmalloc（）比vmalloc（）更有效？

Question

我认为kmalloc()在内核中分配连续的物理页面，因为虚拟内存空间直接映射到物理内存空间，只需添加一个偏移量即可。

但是，我仍然不明白为什么它比vmalloc()更有效率。 它仍然需要通过页面表（内核页面表），对吗？因为当进程切换到内核时不会禁用MMU。那么为什么Linux直接将内核虚拟空间映射到物理内存呢？有什么好处？

在include/asm-x86/page_32.h中，有：

#define __pa(x) ((unsigned long)(x)-PAGE_OFFSET)
#define __va(x) ((void *)((unsigned long)(x)+PAGE_OFFSET))

为什么内核需要计算物理地址？它必须使用虚拟地址来访问内存，对吧？我无法弄清楚为什么需要物理地址。

Answer 1

您的查询： -

• 为什么Kmalloc比vmalloc（）效率更高？

kmalloc分配物理上连续（也几乎是连续）内存的区域。物理到虚拟地图是一对一的。

对于vmalloc（），为每个页面分配MMU / PTE值;物理到虚拟映射不是连续的。

vmalloc通常比kmalloc慢，因为它可能必须将缓冲区空间重新映射到几乎连续的范围内。 kmalloc从不重映。

• 为什么Linux直接将内核虚拟空间映射到物理内存？

Linux内核中有一个概念称为DMA（直接内存访问），它需要连续的物理内存。所以当内核触发DMA操作时，我们需要指定物理上连续的内存。这就是我们需要直接内存映射的原因。

• 为什么内核需要计算物理地址？它必须使用虚拟地址来访问内存，对吧？

对于这个问题的答案，你需要阅读虚拟内存和物理内存之间的区别。但简而言之，每个加载和存储操作都在物理内存（PC上的RAM）上执行

物理内存指向RAM。

虚拟内存指向硬盘的交换区域。