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标题: Linux slab 分配器剖析（2） [打印本页]

作者: look_w 时间: 2017-12-9 13:00 标题: Linux slab 分配器剖析（2）

其他函数slab 缓存 API 还提供了其他一些非常有用的函数。 kmem_cache_size 函数会返回这个缓存所管理的对象的大小。您也可以通过调用 kmem_cache_name 来检索给定缓存的名称（在创建缓存时定义）。缓存可以通过释放其中的空闲 slab 进行收缩。这可以通过调用 kmem_cache_shrink 实现。注意这个操作（称为回收）是由内核定期自动执行的（通过 kswapd）。

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unsigned int kmem_cache_size( struct kmem_cache *cachep );
const char *kmem_cache_name( struct kmem_cache *cachep );
int kmem_cache_shrink( struct kmem_cache *cachep );

slab 缓存的示例用法下面的代码片断展示了创建新 slab 缓存、从缓存中分配和释放对象然后销毁缓存的过程。首先，必须要定义一个 kmem_cache 对象，然后对其进行初始化（请参看清单 1）。这个特定的缓存包含 32 字节的对象，并且是硬件缓存对齐的（由标志参数 SLAB_HWCACHE_ALIGN 定义）。
清单 1. 创建新 slab 缓存

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static struct kmem_cache *my_cachep;

static void init_my_cache( void )
{

my_cachep = kmem_cache_create(
               "my_cache",          /* Name */
               32,                   /* Object Size */
               0,                   /* Alignment */
               SLAB_HWCACHE_ALIGN, /* Flags */
               NULL, NULL );       /* Constructor/Deconstructor */

return;
}

使用所分配的 slab 缓存，您现在可以从中分配一个对象了。清单 2 给出了一个从缓存中分配和释放对象的例子。它还展示了两个其他函数的用法。
清单 2. 分配和释放对象

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int slab_test( void )
{
  void *object;

  printk( "Cache name is %s\n", kmem_cache_name( my_cachep ) );
  printk( "Cache object size is %d\n", kmem_cache_size( my_cachep ) );

  object = kmem_cache_alloc( my_cachep, GFP_KERNEL );

  if (object) {

kmem_cache_free( my_cachep, object );

  }

  return 0;
}

最后，清单 3 演示了 slab 缓存的销毁。调用者必须确保在执行销毁操作过程中，不要从缓存中分配对象。
清单 3. 销毁 slab 缓存

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static void remove_my_cache( void )
{

if (my_cachep) kmem_cache_destroy( my_cachep );

return;
}

slab 的 proc 接口proc 文件系统提供了一种简单的方法来监视系统中所有活动的 slab 缓存。这个文件称为 /proc/slabinfo，它除了提供一些可以从用户空间访问的可调整参数之外，还提供了有关所有 slab 缓存的详细信息。当前版本的 slabinfo 提供了一个标题，这样输出结果就更具可读性。对于系统中的每个 slab 缓存来说，这个文件提供了对象数量、活动对象数量以及对象大小的信息（除了每个 slab 的对象和页面之外）。另外还提供了一组可调整的参数和 slab 数据。
要调优特定的 slab 缓存，可以简单地向 /proc/slabinfo 文件中以字符串的形式回转 slab 缓存名称和 3 个可调整的参数。下面的例子展示了如何增加 limit 和 batchcount 的值，而保留 shared factor 不变（格式为 “cache name limit batchcount shared factor”）：

1	# echo "my_cache 128 64 8" > /proc/slabinfo

limit 字段表示每个 CPU 可以缓存的对象的最大数量。 batchcount 字段是当缓存为空时转换到每个 CPU 缓存中全局缓存对象的最大数量。 shared 参数说明了对称多处理器（Symmetric MultiProcessing，SMP）系统的共享行为。
注意您必须具有超级用户的特权才能在 proc 文件系统中为 slab 缓存调优参数。
SLOB 分配器对于小型的嵌入式系统来说，存在一个 slab 模拟层，名为 SLOB。这个 slab 的替代品在小型嵌入式 Linux 系统中具有优势，但是即使它保存了 512KB 内存，依然存在碎片和难于扩展的问题。在禁用 CONFIG_SLAB 时，内核会回到这个 SLOB 分配器中。更多信息请参看一节。
结束语slab 缓存分配器的源代码实际上是 Linux 内核中可读性较好的一部分。除了函数调用的间接性之外，源代码也非常直观，总的来说，具有很好的注释。如果您希望了解更多有关 slab 缓存分配器的内容，建议您从源代码开始，因为它是有关这种机制的最新文档。下面的一节提供了介绍 slab 缓存分配器的参考资料，但是不幸的是就目前的 2.6 实现来说，这些文档都已经过时了。

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