SLUB的引入及舉例說明

我們都知道buddy分配器是按照頁的單位分配的（buddy系統分配器實現），如果我們需要分配幾十個位元組，幾百個位元組的時候，就需要用到slab分配器。

slab分配器專門是針對小記憶體分配而設計的，比如我們驅動中常見的kmalloc分配器就是通過slab分配器分配的記憶體。

而slab分配器在linux系統中三種具體的實現：slab，slub，slob。目前核心**中預設的slab分配器為slub演算法。至於為啥不用slab大家可以網上看看資料，所以我們重點分析slub分配器的實現。

slub的原理是：

cat /proc/slabinfo節點就可以看見系統中存在的slab資訊

kmalloc-8192 274 304 8192 4 8 : tunables 0 0 0 : slabdata 76 76 0 kmalloc-4096 546 568 4096 8 8 : tunables 0 0 0 : slabdata 71 71 0 kmalloc-2048 1292 1360 2048 16 8 : tunables 0 0 0 : slabdata 85 85 0 kmalloc-1024 2134 2336 1024 32 8 : tunables 0 0 0 : slabdata 73 73 0 kmalloc-512 3648 3648 512 32 4 : tunables 0 0 0 : slabdata 114 114 0 kmalloc-256 2000 2784 256 32 2 : tunables 0 0 0 : slabdata 87 87 0 kmalloc-192 4894 5124 192 21 1 : tunables 0 0 0 : slabdata 244 244 0 kmalloc-128 3360 3360 128 32 1 : tunables 0 0 0 : slabdata 105 105 0 kmalloc-96 24906 24906 96 42 1 : tunables 0 0 0 : slabdata 593 593 0 kmalloc-64 84800 84800 64 64 1 : tunables 0 0 0 : slabdata 1325 1325 0 kmalloc-32 19456 19456 32 128 1 : tunables 0 0 0 : slabdata 152 152 0 kmalloc-16 12544 12544 16 256 1 : tunables 0 0 0 : slabdata 49 49 0 kmalloc-8 11264 11264 8 512 1 : tunables 0 0 0 : slabdata 22 22 0 kmem_cache_node 576 576 64 64 1 : tunables 0 0 0 : slabdata 9 9 0 kmem_cache 294 294 384 21 2 : tunables 0 0 0 : slabdata 14 14 0

我們通過自己建立乙個新的slab，帶大家走進slub。

#include #include #include #include static struct kmem_cache* slub_test;
struct student;
int slub_test_create_kmem(void)
return ret;} 
static int __init slub_test_init(void)
static void __exit slub_test_exit(void)
module_init(slub_test_init);
module_exit(slub_test_exit);

此例子申請了乙個名為slub_test的slub，我們編譯為模組了。當我們插入此模組的時候，就會在/proc/slabinfo下生成乙個slub_test的名字的slab

/ # cat /proc/slabinfo | grep "slub_test" # name : tunables : slabdata slub_test 0 0 8 512 1 : tunables 0 0 0 : slabdata 0 0 0

這個是插入模組後，出來的結果。而上面這些都是什麼意思呢？接著分析各個字段啥意思，我們不按照順序解釋

注意：如果機器開啟的slub_debug選項，有可能都不是整除的，因為乙個object中存在了一些debug除錯區域

#include #include #include #include #include static struct kmem_cache* slub_test;
struct student;
struct student* zhangsan;
int slub_test_create_kmem(void)
zhangsan = kmem_cache_alloc(slub_test, gfp_kernel);
if(zhangsan != null)
return ret;} 
static int __init slub_test_init(void)
static void __exit slub_test_exit(void)
module_init(slub_test_init);
module_exit(slub_test_exit);

這時候再次看看/proc/slabinfo下的結果

/proc/slabinfo | grep "slub_test" # name : tunables : slabdata slub_test 512 512 8 512 1 : tunables 0 0 0 : slabdata 1 1 0

可以看到數值有所變化：

for_each_kmem_cache_node(s, node, n) 
sinfo->active_objs = nr_objs - nr_free;
sinfo->num_objs = nr_objs;
sinfo->active_slabs = nr_slabs;
sinfo->num_slabs = nr_slabs;
sinfo->objects_per_slab = oo_objects(s->oo);
sinfo->cache_order = oo_order(s->oo);

active_objects等於nr_objs - nr_free，nr_free的值是通過count_free計算出來的。free代表的意思是總共的object減去使用的inuse的。但是slab剛建立的時候insue等於object的

#ifdef config_slub_debug
static int count_free(struct page *page)
static inline unsigned long node_nr_objs(struct kmem_cache_node *n)
#endif /* config_slub_debug */  
page->inuse = page->objects;
page->frozen = 1;

這裡的意思大概是inuse代表已經用完的，那slab肯定會使用完的，所以一開始inuse就等於object的數量的。

原理就是上圖的樣子：slab從buddy拿到乙個order為0的記憶體，也就是一頁，然後把這一頁稱為名為slub_test的slab，然後把這一頁分成很多小的object的。

當我們使用的時候就從slab中獲取乙個object使用，用完了在歸還給slab管理即可。

SLUB的引入及舉例說明

sprintf舉例說明

python argparse舉例說明

c 引用舉例說明

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