在内核中高效分配内存

Question

我想编写一个内核模块，在那里我获得接近 8 mbps 的 TCP/IP 数据包。我必须将这些数据包存储 500 毫秒的持续时间。稍后这些数据包应按顺序转发。这些应该为 30 名成员完成。什么应该是最好的实施方法？我应该使用kmalloc一次(kmalloc(64000000, GFP_ATOMIC)吗？因为每次如果我这样做kmalloc，kfree都需要时间，从而导致性能问题。另外，如果我一次性在内核中分配内存，Linux 内核会允许我这样做吗？

Answer 1

我曾经写过一个内核模块处理 10Gbs 链路上的数据包。我曾经vmalloc分配了大约 1GByte 的连续（虚拟）内存，将一个静态大小的哈希表放入其中以执行连接跟踪（代码）。

如果您知道需要多少内存，我建议您预先分配它。这有两个好处

• 它很快（在运行时没有 mallocing/freeing）
• 如果kmalloc(_, GFP_ATOMIC)不能恢复你的记忆，你不必考虑策略。这实际上可以在重负载下经常发生。

坏处

• 您可能会在必要时分配更多内存。

因此，要编写专用内核模块，请预先分配尽可能多的内存；)

如果您为许多新手用户使用的商品硬件编写内核模块，那么按需分配内存（并浪费更少的内存）会很好。

你在哪里分配内存？GFP_ATOMIC只能返回非常少量的内存，并且只能在您的内存分配无法休眠时使用。您可以GFP_KERNEL在安全睡眠时使用，例如，不在中断上下文中。请参阅此问题了解更多信息。vmalloc在模块初始化期间使用预分配所有内存是安全的。