linux Slob内存管理小析
Slob分配对象大小是从三个链中选择的
static LIST_HEAD(free_slob_small);
static LIST_HEAD(free_slob_medium);
static LIST_HEAD(free_slob_large);
对于小于256字节的对象,将从free_slob_small链表中寻找slob进行分配;
对于小于1024字节的对象,将从free_slob_medium链表中寻找slob进行分配;
对于大于1024字节的对象,将从free_slob_large链表中寻找slob进行分配;
对于大于PAGE_SIZE的对象,将直接通过伙伴系统分配,不经手Slob分配器;
那么总共只有三个链表,Slob分配器的各类缓存怎么管理自己的空闲对象呢?实际上,所谓的不同类别的缓存都只是伪缓存,因为它们并没有专属自己的内存。当你在Slob分配器中创建一个缓存时,只是声明了该缓存的对象的大小size、对齐值align等,那么当要从该缓存分配对象时,将会根据size定位到相应的链表,寻求分配。因此专用缓存分配对象(kmem_cache_alloc())和普通缓存分配对象(kmalloc())并无太多区别,它们的对象都来源于这三个链表,只不过内核欺骗性的保留了这些接口而已。由此可以想象,struct kmem_cache这个结构在Slob分配器中是很简洁的
1. struct kmem_cache {
2. unsigned int size, align; //对象大小,对齐值
3. unsigned long flags; //属性标识
4. const char *name; //缓存名
5. void (*ctor)(void *); //分配对象时的构造函数
6. };
在Slob分配器中,一个slob永远都是占用一个页框的大小,所以对于大于PAGE_SIZE的对象,会选择直接通过伙伴系统分配。
Slob分配器将描述slob的变量打包成一个结构,然后和页描述符struct page一起组成一个联合体,这样就可以直接利用页描述符已占有的空间,将页描述符中无关紧要的字段填充为slob的有效描述字段,这样便可以省下一笔内存了!
1. struct slob_page {
2. union {
3. struct {
4. unsigned long flags;/* 填充用,为了不覆盖page->flags */
5. atomic_t _count; /* 填充用,为了不覆盖page->_count */
6. slobidx_t units; /* slob的空闲单元数 */
7. unsigned long pad[2];
8. slob_t *free; /* 指向第一个空闲块 */
9. struct list_head list; /* 用于链入slob全局链表 */
10. };
11. struct page page;
12. };
13. };
1. #if PAGE_SIZE <= (32767 * 2)
2. typedef s16 slobidx_t;
3. #else
4. typedef s32 slobidx_t;
5. #endif
对于不同类型的块来说,其管理数据也略有不同:
对于空闲的普通块(占用的单元数大于1),则第一个单元用来填充块的大小,第二个单元用来填充下一个空闲块的偏移
对于小得空闲块(只占用1个单元),则该单元填充下一个空闲对象的偏移的相反数,也就是说是一个负数
对于已经分配出去的块,第一个单元用来填充块的大小
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