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Linux Slab分配器(6)-创建slab和销毁slab

日期：2014-05-16　浏览次数：20888 次

Linux Slab分配器(六)--创建slab和销毁slab

在满足以下两个条件时，slab分配器将为高速缓存创建新的slab

1.请求分配对象，但本地高速缓存没有空闲对象可以分配，需要填充

2.kmem_list3维护的链表中没有slab或者所有的slab都处于FULL链表中

这时，调用cache_grow()创建slab增大缓存容量

下图给出了cache_grow()的代码流程

static int cache_grow(struct kmem_cache *cachep,
		gfp_t flags, int nodeid, void *objp)
{
	struct slab *slabp;
	size_t offset;
	gfp_t local_flags;
	struct kmem_list3 *l3;

	/*
	 * Be lazy and only check for valid flags here,  keeping it out of the
	 * critical path in kmem_cache_alloc().
	 */
	BUG_ON(flags & GFP_SLAB_BUG_MASK);
	local_flags = flags & (GFP_CONSTRAINT_MASK|GFP_RECLAIM_MASK);

	/* Take the l3 list lock to change the colour_next on this node */
	check_irq_off();
	l3 = cachep->nodelists[nodeid];
	spin_lock(&l3->list_lock);

	/* Get colour for the slab, and cal the next value. */
	/*确定待创建的slab的颜色编号*/
	offset = l3->colour_next;
	/*更新下一个slab的颜色编号*/
	l3->colour_next++;
	/*颜色编号必须小于颜色数*/
	if (l3->colour_next >= cachep->colour)
		l3->colour_next = 0;
	spin_unlock(&l3->list_lock);

	/*确定待创建的slab的颜色*/
	offset *= cachep->colour_off;

	if (local_flags & __GFP_WAIT)
		local_irq_enable();

	/*
	 * The test for missing atomic flag is performed here, rather than
	 * the more obvious place, simply to reduce the critical path length
	 * in kmem_cache_alloc(). If a caller is seriously mis-behaving they
	 * will eventually be caught here (where it matters).
	 */
	kmem_flagcheck(cachep, flags);

	/*
	 * Get mem for the objs.  Attempt to allocate a physical page from
	 * 'nodeid'.
	 */
	if (!objp)
		/*从伙伴系统分配页框，这是slab分配器与伙伴系统的接口*/
		objp = kmem_getpages(cachep, local_flags, nodeid);
	if (!objp)
		goto failed;

	/* Get slab management. */
	/*分配slab管理区*/
	slabp = alloc_slabmgmt(cachep, objp, offset,
			local_flags & ~GFP_CONSTRAINT_MASK, nodeid);
	if (!slabp)
		goto opps1;

	/*建立页面到slab和cache的映射，以便于根据obj迅速定位slab描述符和cache描述符*/
	slab_map_pages(cachep, slabp, objp);

	/*初始化对象*/
	cache_init_objs(cachep, slabp);

	if (local_flags & __GFP_WAIT)
		local_irq_disable();
	check_irq_off();
	spin_lock(&l3->list_lock);

	/* Make slab active. */
	/*将新创建的slab添加到free链表*/
	list_add_tail(&slabp->list, &(l3->slabs_free));
	STATS_INC_GROWN(cachep);
	l3->free_objects += cachep->num;
	spin_unlock(&l3->list_lock);
	return 1;
opps1:
	kmem_freepages(cachep, objp);
failed:
	if (local_flags & __GFP_WAIT)
		local_irq_disable();
	return 0;
}

辅助函数：

为slab分配页框

static void *kmem_getpages(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags, int nodeid)
{
	struct page *page;
	int nr_pages;
	int i;

#ifndef CONFIG_MMU
	/*
	 * Nommu uses slab's for process anonymous memory allocations, and thus
	 * requires __GFP_COMP to properly refcount higher order allocations
	 */
	flags |= __GFP_COMP;
#endif

	flags |= cachep->gfpflags;
	if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
		flags |= __GFP_RECLAIMABLE;

	/*从特定的节点分配2^gfporder个连续页*/
	page = alloc_pages_exact_node(nodeid, flags | __GFP_NOTRACK, cachep->gfporder);
	if (!page)
		return NULL;

	nr_pages = (1 << cachep->gfporder);
	if (cachep->flags & SLAB_RECLAIM_ACCOUNT)
		add_zone_page_state(page_zone(page),
			NR_SLAB_RECLAIMABLE, nr_pages);
	else
		add_zone_page_state(page_zone(page),
			NR_SLAB_UNRECLAIMABLE, nr_pages);
	for (i = 0; i < nr_pages; i++)
		__SetPageSlab(page + i);

	if (kmem


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