• SLAB,SLUB,SLOB
• SLAB分配器
  • 用户使用
  • slab描述符
  • 描述符分配流程
• SLUB分配器

SLAB,SLUB,SLOB

Linux内核：slab/slob/slub

• Slab是基础，是最早从Sun OS那引进的；
• Slub是在Slab上进行的改进，在大型机上表现出色（不知道在普通PC上如何），据说还被IA-64作为默认；
• Slob是针对小型系统设计的(废弃)

SLAB分配器

作为基础，当然要学习。我们知道，BUDDY算法是基于页的分配管理，在内存中大部分使用却是以字节进行分配的，slab就是解决小内存分配的；

推荐：Linux slab 分配器剖析

重点关注：

• SLAB是如何分配和释放小内存块的？
• 缓存着色啥意思？

用户使用

#include <linux/slab.h>
/** 创建和释放slab描述符
 * kmem_cache_create - Create a cache.
 * @name:  /proc/slabinfo . procfs下可见
 * @size:  缓存对象大小
 * @align: 缓存对象需要对齐的字节数
 * @flags: SLAB flags
 * @ctor:  A constructor for the objects. 对象构造函数,直接为NULL即可。
 * Return: a pointer to the cache on success, NULL on failure.
 */
struct kmem_cache *
kmem_cache_create(const char *name, unsigned int size, unsigned int align,
        slab_flags_t flags, void (*ctor)(void *));
void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *s);
/** 分配和释放缓存对象 
 * kmem_cache_alloc - Allocate an object
 * @cachep: The cache to allocate from.
 * @flags: See kmalloc(). 
 *
 * Allocate an object from this cache.  The flags are only relevant
 * if the cache has no available objects.
 *
 * Return: pointer to the new object or %NULL in case of error
 */
void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags);
void kmem_cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp);

如果单纯使用，那么以上接口足够。 但内部实现仍然懵逼

slab描述符

slab分配器

// linux-5.7.14/include/linux/slab_def.h
#include <linux/slab_def.h>
/*
 * struct array_cache
 *
 * Purpose:
 * - LIFO ordering, to hand out cache-warm objects from _alloc
 * - reduce the number of linked list operations
 * - reduce spinlock operations
 *
 * The limit is stored in the per-cpu structure to reduce the data cache
 * footprint.
 *
 */
struct array_cache {
    unsigned int avail;
    unsigned int limit;
    unsigned int batchcount;
    unsigned int touched;
    void *entry[];
};
struct kmem_cache {
    struct array_cache __percpu *cpu_cache; // percpu 本地CPU对象缓冲池

描述符分配流程

细节分配参考： SLUB分配算法

kmem_cache_create
    kmem_cache_create_usercopy
        get_online_cpus() + get_online_mems() // cpu和mem加锁
        kmem_cache_sanity_check
        __kmem_cache_alias(name, size, align, flags, ctor);
        create_cache(cache_name, size,
             calculate_alignment(flags, align, size),
             flags, useroffset, usersize, ctor, NULL, NULL);
        put_online_mems() + put_online_cpus() // cpu和mem释放锁

__kmem_cache_alias 该函数检查已创建的slab是否存在与当前想要创建的slab的对象大小相匹配的，如果有则通过别名合并到一个缓存中进行访问

__kmem_cache_alias(name, size, align, flags, ctor);
    find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);  // 查找可合并slab的kmem_cache结构

SLUB分配器

https://blog.csdn.net/juS3Ve/article/details/79124544?utm_source=blogxgwz2看了下ubuntu18.04 /boot/config-5.4.0-52-generic下的配置，也是用SLUB，这里也学习下这个玩意。