42、内核模块作者的内核内存分配 - 上半部分

内核模块作者的内核内存分配 - 上半部分

1. 内核内存分配基础

在用户空间进行内存操作时需谨慎，而内核的 kfree_sensitive() API 通常能正常工作。在设计内核空间的数据结构时，强烈建议使用 slab API 进行内存分配，因为它能保证分配的内存不仅物理上连续，还与硬件缓存行对齐，这对性能提升很有帮助。以下是一些数据结构设计的小技巧：
- 重要成员集中放置 ：将最重要（频繁访问，即“热点”）的成员放在结构体的顶部并集中在一起。例如，若结构体中有五个重要成员，总大小为 56 字节，将它们放在结构体顶部。当 CPU 缓存行大小为 64 字节时，访问其中任何一个重要成员，这五个成员都会被一起加载到 CPU 缓存中，因为 CPU 的内存读写是以缓存行大小为原子单位的，这样能优化性能，毕竟缓存内存的操作速度通常比 RAM 快很多倍。
- 成员对齐 ：尽量使结构体成员对齐，避免单个成员跨越缓存行。通常编译器会在这方面提供帮助，也可以使用编译器属性来明确指定。

此外，早期内核中误将该 API 命名为 kzfree() ，从 5.9 版本开始，已更名为 kfree_sensitive() ，相关原因可查看 此提交 。

在覆盖“敏感信息”时，简单的 memset() 可能无法