日期：2014-05-16 浏览次数：20755 次
对象的分配过程体现了内存管理器对内存对象的组织方式，相较Slab分配器，Slub在组织对象的方式上给人的感觉就是简洁精悍。Slub没有用任何的管理区数组来组织这些对象，而是巧妙的将对象之间联系的桥梁嵌入在对象自身之中，因为请求分配对象的程序并不关心在对象分配之前，内存中的内容是什么，而这座桥梁就是空闲对象指针void*，它用以指明下一个空闲对象的地址。void*在对象内存中的偏移为offset，需要注意的一点是，struct kmem_cache和struct kmem_cache_cpu这两个结构中都存在offset变量，两个offset都是表示空闲对象指针的偏移，只不过前者是以字节为单位而后者是以字长为单位！
另外，Slab和Slub都引入了本地CPU缓存的概念，但是Slab分配器中的本地CPU缓存中的对象都是以batchcount为大小，从slab中转移填充(或释放)的，这增加了操作上的复杂性，而Slub则是直接引入一个slab作为本地CPU缓存的管理单位，这样更为简洁。在Slub分配器中，如果一个slab位于本地CPU缓存上的话则称其处于冻结状态(frozen)，如果处于slab 链表中中，则称其处于解冻状态(unfrozen)。
下面就来看具体的代码，函数void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags)用于在指定的缓存中分配一个对象，它实质上是对函数slab_alloc()的一个封装，我们从slab_alloc()开始进行分析。
我们捡主要的操作进行分析。
首先要从本地CPU高速缓存中分配，那么当然得获取这个结构保存在变量c中。然后出现了两种情况：
1.c->freelist指向NULL，表示本地CPU高速缓存中已经没有可用的空闲对象了，另外一个不想见到的情况就是节点不匹配，出现这两种情况中的任意一种都要通过__slab_alloc()走一条慢速分配的路径；
2.没有异常情况，可以直接从本地CPU高速缓存中进行分配，我们先拿这个来分析。
我们可以看到分配的操作非常的简洁，
object = c->freelist;
c->freelist = object[c->offset];
第一句话很容易理解，freelist指向了一个最热的对象，这一句话就是将这个对象的地址保存在object中。
第二句话的意义也很明显，就是将下一个空闲对象的地址保存在freelist中，以便下次分配使用。但这是如何实现的呢？注意object的定义是void **，这里似乎有点复杂，为什么要定义成一个二级指针？这是为了能够以字长为单位来访问到偏移为offset处的内存值，因为void *指针占用的存储空间是一个字长！可以将object理解成一个void*指针数组的起始地址(数组名)，这时在数组内做偏移的运算时就是以void *为单位的，取出来的数值也是以void*为单位的，也就是说都是基于字长的。假如object定义成void*指针，那么虽然仍然可以找到下一个对象的地址，但是却不方便将这个字长的地址值给取出来(必须得将结果强制转换成void**再取内容)！总而言之，这种实现方法是最简洁雅观的。
接下来我们再看慢速分配路径究竟做了什么。