kzalloc() - 一次调用的最大大小？答案

【问题标题】：kzalloc() - Maxmum size at a single call?kzalloc() - 一次调用的最大大小？
【发布时间】：2012-08-19 03:34:00
【问题描述】：

我们可以在一次调用中使用 kzalloc() 分配的最大大小是多少？

这是一个非常常见的问题。如果我可以验证该值，请告诉我。

【问题讨论】：

标签： memory-management linux-kernel kernel

【解决方案1】：

上限（可以在单个 kmalloc / kzalloc 请求中分配的字节数）是以下函数：处理器——实际上是页面大小——和好友系统空闲列表的数量 (MAX_ORDER)。

在 x86 和 ARM 上，标准页面大小为 4 Kb，MAX_ORDER 为 11，单次调用的 kmalloc 上限为 4 MB！

详细信息，包括解释和测试代码，在这里： http://kaiwantech.wordpress.com/2011/08/17/kmalloc-and-vmalloc-linux-kernel-memory-allocation-api-limits/

【讨论】：

一个你没有提到的警告：随着时间的推移，可用的物理内存可能会变得“碎片化”。 IE。可能有 4Mb 或更多可用内存，但如果没有 4Mb 的连续可用内存，kmalloc() 无法满足 4Mb 的分配。从历史上看，这是一个大问题。我不知道当前的建议是什么……我读到的最新消息是系统管理员对现代服务器上 64Kb 的 kmalloc()-or-equiv 故障进行故障排除。 utcc.utoronto.ca/~cks/space/blog/linux/2012/06/16

【解决方案2】：

与 kmalloc() 没有什么不同。这是您应该问（或搜索）的问题，因为 kzalloc 只是一个设置 GFP_ZERO 的薄包装器。

最多大约 PAGE_SIZE（至少 4k）没问题：p。除此之外......你说得对，很多人都问过，这绝对是你必须考虑的事情。显然它取决于内核版本 - 曾经有一个硬性 128k 限制，但现在已经增加（或者可能完全放弃）。不过，这只是硬性限制，您实际可以获得的内容取决于给定的系统。（而且非常肯定在内核版本上）。

也许读What is the difference between vmalloc and kmalloc?

您始终可以通过检查 kzalloc() 的返回值来“验证”分配，但到那时您可能已经记录了分配失败的回溯。除此之外，不 - 我认为没有提前检查的好方法。

【讨论】：

linux中有没有类似kzalloc_try()的调用
我想说不。如果您想避免回溯，似乎确实有一个 GFP_NOWARN 标志。但是如果你想把你的代码放到主线内核中……希望被告知离开并重写它。听起来您需要阅读 LDD3 - 第 8 章涵盖了基本的内存分配。 lwn.net/Kernel/LDD3 足够老了，它甚至没有提到 kzalloc()，但我认为它真的会帮助你理解。（可能有更近期的书籍可以付费购买）。

【解决方案3】：

但是，这取决于您的内核版本和配置。这些限制通常位于 linux/slab.h 中，通常描述如下（本示例在 linux 2.6.32 下）：

#define KMALLOC_SHIFT_HIGH  ((MAX_ORDER + PAGE_SHIFT - 1) <= 25 ? \
                             (MAX_ORDER + PAGE_SHIFT - 1) : 25)
#define KMALLOC_MAX_SIZE    (1UL << KMALLOC_SHIFT_HIGH)
#define KMALLOC_MAX_ORDER   (KMALLOC_SHIFT_HIGH - PAGE_SHIFT)

您可以使用以下代码对其进行测试：

#include <linux/module.h>
#include <linux/slab.h>
int init_module()
{

    printk(KERN_INFO "KMALLOC_SHILFT_LOW:%d, KMALLOC_SHILFT_HIGH:%d, KMALLOC_MIN_SIZE:%d, KMALLOC_MAX_SIZE:%lu\n",
            KMALLOC_SHIFT_LOW,  KMALLOC_SHIFT_HIGH, KMALLOC_MIN_SIZE, KMALLOC_MAX_SIZE);
    return 0;
}

void cleanup_module()
{
    return;
}

最后在linux 2.6.32 32bits下的结果是：3、22、8、4194304，表示最小大小为8字节，最大大小为4MB。

PS。你也可以查看kmalloc分配的内存的实际大小，只需要使用ksize()，即

void *p = kmalloc(15, GFP_KERNEL);
printk(KERN_INFO "%u\n", ksize(p)); /* this will print "16" under my kernel */

【讨论】：