linux 申请大容量内存的方法

linux 申请大容量内存的方法
【原创版4篇】
目录（篇1）
1.引言：介绍 Linux 系统中申请大容量内存的需求
2.内核空间申请内存的方法：讲解 kmalloc 函数及其特点
3.用户态申请内核态内存的方法：介绍 brk 系统调用、setfs、getfs 以及 dommap 等方法
4.Linux 内存管理机制：概述地址空间、页（page）管理以及物理内存分配
5.预留内存和大块内存申请：讨论内核对于大内存申请的优化方法
6.结论：总结 Linux 申请大容量内存的方法及特点
正文（篇1）
在 Linux 系统中，有时我们需要申请大容量的内存空间以满足程序运行的需求。

本文将介绍几种在 Linux 系统中申请大容量内存的方法。

首先，我们可以使用 kmalloc 函数来申请内核空间内存。

kmalloc 函数的原型为：void *kmalloc(size_t size, int flags)，其中 size 表示要分配的内存块大小，flags 表示分配标志，常用的有 (会引起睡眠) 和 (不引起睡眠，分配不到，立即返回)。

使用 kmalloc 函数申请的内存位于内核物理内存映射区域，物理上连续，与真实的物理地址只有一个固定偏移。

其次，如果我们需要在内核态使用用户态地址空间，可以采用以下几种方法：使用 brk 系统调用、setfs、getfs 以及 dommap 等。

这些方法可以在内核态和用户态之间映射物理内存，从而实现内核态访问用户态地址空间。

Linux 内存管理机制中，地址空间分为三个区域：DMA、normal 和
highmem。

物理内存分配时，内核会根据不同的内存需求选择合适的区域进行分配。

而页（page）是 Linux 内存管理的基本单位，通常一页为 4KB。

在初始化时，内核为每个物理内存页建立一个 page 的管理结构。

针对大内存申请，Linux 内核也提供了一些优化方法。

例如，在申请大容量内存时，内核可以采用伙伴系统进行分配。

伙伴系统是一种内存分配策略，它根据内存需求的大小选择合适的内存块进行分配。

当内存需求较大时，伙伴系统可以采用大块内存分配策略，从而提高内存分配的效率。

总之，Linux 系统中申请大容量内存的方法有多种，包括使用kmalloc 函数申请内核空间内存、使用 brk 系统调用等方法映射物理内存以及利用内核的伙伴系统进行大块内存分配等。

目录（篇2）
1.引言
2.Linux 内核中申请大容量内存的方法
2.1 使用 kmalloc 函数
2.2 使用 brk 系统调用
2.3 使用 setfs、getfs
2.4 使用 dommap 或者 sysmmappgoff
3.结论
正文（篇2）
在 Linux 系统中，申请大容量内存的方法主要有以下几种：
1.使用 kmalloc 函数
kmalloc 函数是 Linux 内核中用于申请内存的常用函数，它申请的内存位于内核物理内存映射区域，物理上连续。

使用 kmalloc 函数申请大容量内存时，需要注意分配标志的使用，以避免程序陷入睡眠状态。

2.使用 brk 系统调用
brk 系统调用可以用于在用户空间中申请大容量内存。

它通过内核态和用户态的交互，将用户空间的地址映射到内核空间的内存区域，从而实现大容量内存的申请。

3.使用 setfs、getfs
setfs 和 getfs 系统调用可以用于在 Linux 内核中申请大容量内存。

它们通过操作文件系统表，将文件系统中的内存区域映射到内核空间，从而实现大容量内存的申请。

4.使用 dommap 或者 sysmmappgoff
dommap 和 sysmmappgoff 是 Linux 内核中用于申请大容量内存的另外两种方法。

它们通过操作内核空间和用户空间的映射关系，实现大容量内存的申请。

综上所述，Linux 系统中申请大容量内存的方法有多种，开发者可以根据实际需求和场景选择合适的方法。

目录（篇3）
一、引言
二、Linux 内核中申请大容量内存的方法
1.使用 kmalloc 函数
2.使用 brk 系统调用
3.使用 setfs、getfs
4.使用 dommap 或者 sysmmappgoff
三、总结
正文（篇3）
一、引言
在 Linux 系统中，有时我们需要申请大容量的内存空间以满足程序运行的需要。

然而，在传统的内存分配方式中，内存的分配往往是离散的，不连续的，这会带来内存碎片化等问题。

为了解决这些问题，Linux 内核提供了一些方法来申请大容量的内存空间。

二、Linux 内核中申请大容量内存的方法
1.使用 kmalloc 函数
kmalloc 函数是 Linux 内核中常用的一种内存分配函数，它分配的内存位于内核物理内存映射区域，物理上连续。

kmalloc 函数的原型为：void *kmalloc(size_t size, int flags)，其中 size 表示要分配的内存块大小，flags 表示分配标志，常用的有 (会引起睡眠) 和 (不引起睡眠，分配不到，立即返回)。

2.使用 brk 系统调用
brk 系统调用是 Linux 内核中用于调整内存分配的一种方法，通过brk 系统调用，我们可以将内存分配分成大小相同的块，这样可以有效减少内存碎片化。

brk 系统调用的原型为：int brk(void *addr, size_t size)，其中 addr 表示内存分配的起始地址，size 表示要分配的内存块大小。

3.使用 setfs、getfs
setfs 和 getfs 是 Linux 内核中用于管理文件系统的函数，通过这两个函数，我们可以将内存分配映射到文件系统中，从而实现大容量内存的申请。

setfs 函数的原型为：int setfs(const char *filename, int flags)，getfs 函数的原型为：int getfs(const char *filename, int *flags)，其中 filename 表示文件系统的路径，flags 表示文件系统的标志。

4.使用 dommap 或者 sysmmappgoff
dommap 和 sysmmappgoff 是 Linux 内核中用于将内核空间映射到
用户空间的函数，通过这两个函数，我们可以将内核态的内存映射到用户态的地址空间，从而实现大容量内存的申请。

dommap 函数的原型为：int dommap(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end, int flags)，sysmmappgoff 函数的原型为：int sysmmappgoff(struct vm_area_struct *vma, unsigned long start, unsigned long end, int flags)。

三、总结
在 Linux 内核中，申请大容量内存的方法有多种，包括使用 kmalloc 函数、brk 系统调用、setfs 和 getfs 函数，以及 dommap 和sysmmappgoff 函数。

目录（篇4）
1.引言
2.Linux 内核中申请大容量内存的方法
2.1 使用 kmalloc 函数
2.2 使用 brk 系统调用
2.3 使用 setfs、getfs
2.4 使用 dommap 或者 sysmmappgoff
3.内核空间与用户空间的内存申请差异
4.总结
5.参考文献
正文（篇4）
在 Linux 系统中，申请大容量内存的方法有以下几种：
1.使用 kmalloc 函数
kmalloc 函数是 Linux 内核中用于申请内存的常用函数，它申请的
内存位于内核物理内存映射区域，物理上连续。

使用 kmalloc 函数申请大容量内存时，需要注意分配标志的使用，以避免内存分配失败或引起睡眠。

2.使用 brk 系统调用
brk 系统调用是用于在内核空间中分配内存的一种方法，它通过调整内核数据结构的大小来分配内存。

使用 brk 系统调用申请大容量内存时，需要指定分配内存的大小以及分配方式。

3.使用 setfs、getfs
setfs 和 getfs 是两个用于管理文件系统的系统调用，它们可以联合使用来申请大容量内存。

通过使用 setfs 系统调用来打开一个文件，并使用 getfs 系统调用来读取文件内容，从而实现内存的分配。

4.使用 dommap 或者 sysmmappgoff
dommap 和 sysmmappgoff 是两个用于将内核空间映射到用户空间的系统调用，它们可以联合使用来申请大容量内存。

通过使用 dommap 系统调用来创建一个映射，并使用 sysmmappgoff 系统调用来将内核空间映射到用户空间，从而实现内存的分配。

需要注意的是，内核空间与用户空间的内存申请存在差异。

内核空间中的内存管理由内核进行管理，而用户空间中的内存管理由用户程序进行管理。

在正常情况下，用户态访问不了内核地址空间，为了系统安全，内核也不允许内核随便访问用户态内存。

因此，在需要内核态使用用户态地址空间时，需要使用一些特殊的方法，如使用 brk 系统调用、setfs 和getfs、dommap 和 sysmmappgoff 等。