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Linux Slub分配器(3)-创建缓存

日期：2014-05-16　浏览次数：20787 次

Linux Slub分配器(三)--创建缓存

Slub分配器创建缓存的过程和Slab差不多，主要的区别在于Slub分配器并不是直接创建一个新的缓存，而是先试图在已有的缓存中找到一个各方面属性和待创建缓存差不多的缓存，如果能找到的话则不会去创建新缓存，而是复用这个已有的缓存，以提高缓存的利用率。

<span style="font-size:12px;">struct kmem_cache *kmem_cache_create(const char *name, size_t size,
		size_t align, unsigned long flags, void (*ctor)(void *))
{
	struct kmem_cache *s;

	if (WARN_ON(!name))
		return NULL;

	down_write(&slub_lock);
	/*先试图从已有的缓存中找到一个可以满足要求的进行复用，这样就不用创建新的缓存了*/
	s = find_mergeable(size, align, flags, name, ctor);
	if (s) {//找到了可以复用的缓存
		int cpu;

		/*缓存的引用计数加1，表示缓存中多了一种对象*/
		s->refcount++;
		/*
		 * Adjust the object sizes so that we clear
		 * the complete object on kzalloc.
		 */
		 /*在新对象大小和原有对象大小中取较大者作为缓存的对象大小*/
		s->objsize = max(s->objsize, (int)size);

		/*
		 * And then we need to update the object size in the
		 * per cpu structures
		 */
		for_each_online_cpu(cpu)//更新每CPU结构中的对象大小值
			get_cpu_slab(s, cpu)->objsize = s->objsize;

		s->inuse = max_t(int, s->inuse, ALIGN(size, sizeof(void *)));
		up_write(&slub_lock);

		if (sysfs_slab_alias(s, name)) {
			down_write(&slub_lock);
			s->refcount--;
			up_write(&slub_lock);
			goto err;
		}
		return s;
	}
	/*没有找到可以复用的缓存，下面的步骤用来新创建一个缓存*/
	
	/*分配kmem_size大小用来存储s*/
	s = kmalloc(kmem_size, GFP_KERNEL);
	if (s) {
		/*根据参数设置s中的各个变量完成初始化*/
		if (kmem_cache_open(s, GFP_KERNEL, name,
				size, align, flags, ctor)) {
			list_add(&s->list, &slab_caches);//将缓存添加到slab_caches中
			up_write(&slub_lock);
			if (sysfs_slab_add(s)) {//将缓存添加到sysfs
				down_write(&slub_lock);
				list_del(&s->list);
				up_write(&slub_lock);
				kfree(s);
				goto err;
			}
			return s;
		}
		kfree(s);
	}
	up_write(&slub_lock);

err:
	if (flags & SLAB_PANIC)
		panic("Cannot create slabcache %s\n", name);
	else
		s = NULL;
	return s;
}</span>

find_mergeable()用来寻找一个可以复用的缓存，它会考察已有缓存和带创建的缓存在各方面是否匹配

<span style="font-size:12px;">static struct kmem_cache *find_mergeable(size_t size,
		size_t align, unsigned long flags, const char *name,
		void (*ctor)(void *))
{
	struct kmem_cache *s;

	/*设置了slub_nomerge或待创建的缓存的标识位中标明了不进行复用，则不查找复用缓存*/
	if (slub_nomerge || (flags & SLUB_NEVER_MERGE))
		return NULL;

	/*待创建缓存指定了构造函数，则不查找复用缓存*/
	if (ctor)
		return NULL;

	/*确定待创建缓存的各个属性*/
	size = ALIGN(size, sizeof(void *));
	align = calculate_alignment(flags, align, size);
	size = ALIGN(size, align);
	flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, NULL);

	/*遍历slab_caches中的缓存*/
	list_for_each_entry(s, &slab_caches, list) {
	        /*缓存不允许复用则放弃该缓存*/
		if (slab_unmergeable(s))
			continue;

		/*缓存的对象占用内存小于要求的size，则放弃该缓存*/
		if (size > s->size)
			continue;

		/*相关标识不一致，放弃该缓存*/
		if ((flags & SLUB_MERGE_SAME) != (s->flags & SLUB_MERGE_SAME))
				continue;
		/*
		 * Check if alignment is compatible.
		 * Courtesy of Adrian Drzewiecki
		 */
		/*缓存给对象分配的内存大小和对齐值不相符，则放弃该缓存*/
		if ((s->size & ~(align - 1)) != s->size)
			continue;
                /*缓存给对象分配的内存大小比指定的size要多出1个字长以上，则放弃该缓存*/
		if (s->size - size >= sizeof(void *))
			continue;

		return s;//以上条件都不满足则表示找到了符合条件的缓存，可以进行复用，返回之
	}
	return NULL;
}
</span>

再来看一个kmem_cache_create()中比较关键的函数--kmem_cache_open()

static int kmem_cache_open(struct kmem_cache *s, gfp_t gfpflags,
		const char *name, size_t size,
		size_t align, unsigned long flags,
		void (*ctor)(void *))
{
	memset(s, 0, kmem_size);

	/*设置各个变量*/
	s->name = name;
	s->ctor = ctor;
	s->objsize = size;
	s->align = align;
	s->flags = kmem_cache_flags(size, flags, name, ctor);

	/*计算和大小相关的各项数值*/
	if (!calculate_sizes(s, -1))
		goto error;
	if (


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