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根据文档（https://www.kernel.org/doc/html/latest/core-api/memory-allocation.html），其中说[强调我的]：

如果你需要分配许多相同的对象，你可以使用slab cache allocator。在使用缓存之前，应该使用 kmem_cache_create() 或 kmem_cache_create_usercopy() 设置缓存。如果缓存的一部分可能被复制到用户空间，则应该使用第二个函数。创建缓存后，kmem_cache_alloc() 及其便利包装器可以从该缓存中分配内存。

“分配许多相同的对象”是什么意思？为什么在这种情况下我不能使用kmalloc,kvmalloc等vmalloc？

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“分配许多相同的对象”是指分配许多相同类型的对象。

为什么在这种情况下我不能使用kmalloc, kvmalloc,vmalloc等？

您可以使用它们，但特殊的缓存分配器（由 创建kmem_cache_create）有几个优点。其中：

  1. 每个对象的内存消耗更少。

    当从自己的缓存分配器分配对象时，实际分配的大小可能小于kmalloc. 这是因为每个缓存分配器只能分配特定大小的对象。

    kmalloc也从缓存分配器分配对象，但它使用预定义大小的分配器。比如说，kmalloc有 4K 和 8K 尺寸的分配器。当它分配大小为 5K 的对象时，它使用 8K 分配器。那就是3K的分配空间只是浪费。

  2. 故障定位。

    如果您自己的缓存将被损坏（例如通过double-free），则此损坏将仅影响您自己的对象的分配。其他分配器很有可能保持功能。

  3. 更容易调试故障。

    如果 Linux 内核报告您自己的缓存分配器损坏，那么您就知道应该从哪里开始调试：很可能是与给定缓存一起工作的代码。

  4. 聪明的分配初始化。

    分配对象时，您很可能希望它被初始化，即将其字段设置为初始值。通常（使用时）每次分配kmalloc对象时都需要对其进行初始化。

    但是，如果您的对象的字段在您释放对象时具有初始值，那么您不再需要初始化该对象，它会被再次分配。缓存分配器提供了通过其构造函数（ctor参数）省略已初始化对象的初始化的能力。如果一个对象是第一次分配的，构造函数会被自动调用。如果一个对象之前已被分配（并被释放），则不会调用构造函数。

    例如，ext4 文件系统使用构造函数大型复杂文件系统使用构造函数进行分配Linux 内核使用构造函数，例如inodes

当然，当您只需要分配 5 个小对象时，创建分配器会有一点好处：分配器本身会消耗内存，而分配器的创建会消耗时间。

但是如果您需要分配 100 个对象，为它们创建一个分配器将是一个好主意。

于 2020-06-20T10:16:10.080 回答