linux内核源码分析之slab

Posted 2022-05-18 为了维护世界和平_

目录

概述

实验

解析  

---

概述

        创建slab缓存，分配对象的实例，kmem_cache_create( )函数创建一个slab新缓存

struct kmem_cache * kmem_cache_create (const char *name, size_t size, size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))

• name：缓存名称，proc文件系统（在/proc/slabinfo中）标识一个缓存。
• size：缓存创建的对象的大小，它是以字节为单位。
• align：每个对象的对齐方式。
• flags：分配缓存时的选项;
• ctor：一个可选的对象构造器，构造器是用户提供的回调函数。当从缓存中分配新对象时，可以通过构造器进行初始化。

---

实验

        为studentA分配内存空间，先创建缓存cache,再分配obj。通过命令行查看slab对应的信息

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/mm.h>

static struct kmem_cache* slab_test;
struct student
    int age;
    int score;
;
struct student* studentA;
static int num=0;

static void mystruct_constructor(void *addr)

    memset(addr, 0, sizeof(struct student));
    printk(KERN_DEBUG"alloc mem cache num=%d\\n",num++);

int slab_test_create_kmem(void)

    int ret = -1;
    //alloc cache
    slab_test = kmem_cache_create("slab_test", sizeof(struct student), 0, 0, mystruct_constructor);
    if(slab_test != NULL)
        printk("slub_test create success!\\n");
        ret=0;
    
    //alloc obj
    studentA = kmem_cache_alloc(slab_test, GFP_KERNEL);
    if(studentA != NULL)
        printk("alloc object success!\\n");
        ret = 0;
    
    return ret;


static int __init slab_test_init(void)

    int ret;
    printk("slab_test kernel module init\\n");
    ret = slab_test_create_kmem();
    return 0;


static void __exit slab_test_exit(void)

    printk("slab_test kernel module exit\\n");
    kmem_cache_destroy(slab_test);


MODULE_LICENSE("GPL");
module_init(slab_test_init);
module_exit(slab_test_exit);

首先编译模块，执行命令insmod slab.ko插入模块，然后执行命令dmesg 

dmesg 查看日志信息

[67668.244654] slab_test kernel module init
[67668.244689] slub_test create success!
[67668.244691] alloc mem cache num=0
[67668.244692] alloc mem cache num=1
[67668.244692] alloc mem cache num=2

...
[67668.244917] alloc mem cache num=253
[67668.244918] alloc mem cache num=254
[67668.244918] alloc mem cache num=255
[67668.244919] alloc object success!

解析  

         回调函数 mystruct_constructor被调用256次 ，这是因为当从缓存中分配新对象时就要调用一次。在下面分析中可以看到分配的obj数量。

综述：

1. slab从buddy分配一个order为0的内存（一页），把这一页命名为slab_test，
2. 把这一页分成很多小的object的,使用的时候就从slab中获取一个object
3. 用完归还给slab管理。 

此外还可以通过/sys/kernel/slab/slab_test 查看属性

root@ubuntu:/sys/kernel/slab/slab_test# ls
aliases      cpu_partial     free_calls     object_size      partial          remote_node_defrag_ratio  slabs_cpu_partial  trace
align        cpu_slabs       hwcache_align  objects_partial  poison           sanity_checks             slab_size          usersize
alloc_calls  ctor            min_partial    objs_per_slab    reclaim_account  shrink                    store_user         validate
cache_dma    destroy_by_rcu  objects        order            red_zone         slabs                     total_objects

root@ubuntu:/sys/kernel/slab/slab_test# cat object_size 
8
root@ubuntu:/sys/kernel/slab/slab_test# cat slab_size 
16
root@ubuntu:/sys/kernel/slab/slab_test# cat objs_per_slab 
256
root@ubuntu:/sys/kernel/slab/slab_test# cat order 
0

参考

深入理解Linux slab分配器 - 知乎

Linux内核API kmem_cache_create|极客笔记

https://course.0voice.com/v1/course/intro?courseId=2&agentId=0

---

创作打卡挑战赛 赢取流量/现金/CSDN周边激励大奖