Linux記憶體管理之slab分配器分析續五

九：幾點補充：

1: slab

中使用的頁面都會加上「pg_slab」標誌，以跟一般的頁面區別。另外，在釋放記憶體的時候，經常需要用到從頁面到slab的對應轉換關係。那是怎樣標識的呢？

關於標誌：

注意有以下**：

static void *kmem_getpages(kmem_cache_t *cachep, int flags, int nodeid)

…… }

關於從頁面到slab的轉換：

向夥伴系統請求記憶體

static int cache_grow (kmem_cache_t * cachep, int flags)

static void set_slab_attr(kmem_cache_t *cachep, struct slab *slabp, void *objp)

while (--i); }

從上面的函式可以看出，pg->lru.next指向它所在的cache pg->lru.prev指向它所在slab

在**中，用slabp = get_page_slab(virt_to_page(objp))來計算物件所在的slab

get_page_slab

定義如下：

#define get_page_slab(pg) ((struct slab *)(pg)->lru.prev)

所以，只要直接取pg的lru.prev即可。

slab

的這部份設計很高效，很巧妙

2:在上述**中，經常用到slab_bufctl的操作，下面就來詳細分析一下：

先來看下cache中的slab大小的計算。即cache的slab_size欄位：

kmem_cache_t * kmem_cache_create (const char *name, size_t size, size_t align,

unsigned long flags, void (*ctor)(void*, kmem_cache_t *, unsigned long),

void (*dtor)(void*, kmem_cache_t *, unsigned long))

cachep->num:slab

中的object個數

從上面可以看到，slab_size已經包括了num個kmem_bufctl_t大小，也可以理解成有num個元素的kmem_bufctl_t陣列。實際上kmem_bufctl_t又被定義為：unsigned short

typedef unsigned short kmem_bufctl_t;

slab_bufctl

（）用來計算kmem_bufctl_t陣列的首位址。**如下：

static inline kmem_bufctl_t *slab_bufctl(struct slab *slabp)

我們接著看一下，kmem_bufctl_t陣列如何被初始化。初始化是在新增乙個slab 的時候，看下相應的**：

static int cache_grow (kmem_cache_t * cachep, int flags)

在對每個物件初始化的時候：

static void cache_init_objs (kmem_cache_t * cachep,

struct slab * slabp, unsigned long ctor_flags)

slab_bufctl(slabp)[i-1] = bufctl_end;

slabp->free = 0; }

初始化之後，kmem_bufctl_t陣列中的值如下圖所示：

從上面的分析可以看到，

slab

中的free

欄位與kmem_bufctl_t

陣列中的值會錯開乙個值。

再來看從

slab

中分配物件的時候：

static void* cache_alloc_refill(kmem_cache_t* cachep, int flags)

…… }

釋放對像的時候：

static void free_block(kmem_cache_t *cachep, void **objpp, int nr_objects)

結合上面的初始化可以看到，有這樣的乙個規律：

kmem_bufctl_t

陣列中的slabp->free項的值就是下乙個空閒對像的序號。結合這一樣就能很好的理解這一部份**了

十：kmalloc()/kfree()的實現

kmalloc/kfree

的實現其實跟上面是所討論的是一樣的，所不同的是。上面討論的是屬於專用cache，這裡所討論的普通cache.也可以這樣說：專用cache是從資料結構方面來管理記憶體的。普通cache是以大小來管理的。

我們在前面曾討論過，slab分配器按大32*(2^0),32*(2^1),32*(2^2) ….32*(2^12)大小，共劃分了13個區域。kmalloc()根據所申請的資料大小，選擇合適的cache分配記憶體

**如下示：

void * __kmalloc (size_t size, int flags)

return null; }

kfree

的實現**：

void kfree (const void *objp)

十一：總結：

slab

分配器中有很多值得仔細研讀的**。與2.4相比，2。6核心新增了兩個緩衝結構，乙個是ac，另乙個是share。有效的緩減了對夥伴系統的壓力

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