在上一篇文章中我们通过一个简单的例子大概描述了如何创建SLUB缓存，如何分配一个object。本文详细描述下涉及的结构体，从结构体的描述中就可以大概理解slub的工作原理了。...slub_test = kmem_cache_create("slub_test", sizeof(struct student), 0, 0, NULL); if(slub_test !...创建完毕之后，就多出来一个名为slub_test的slab，此slab的object个数是512的，size是8。order等于0。此时只是建立好个slab缓冲区，里面还是没有object的。...创建完毕后，大家可以去/sys/kernel/slab/slub_test下看一些节点的信息： /sys/kernel/slab/slub_test# ls aliases destroy_by_rcu...shrink /sys/kernel/slab/slub_test #
SLAB分配器专门是针对小内存分配而设计的，比如我们驱动中常见的Kmalloc分配器就是通过SLAB分配器分配的内存。 而SLAB分配器在linux系统中三种具体的实现：SLAB，SLUB，SLOB。...目前内核代码中默认的SLAB分配器为SLUB算法。至于为啥不用SLAB大家可以网上看看资料，所以我们重点分析SLUB分配器的实现。...#include #include #include #include static...接着分析各个字段啥意思，我们不按照顺序解释 name: slub_test代表我们这个slab的名字叫slub_test pagesperslab: 意思是每一个slab需要几个page，可以看到名为slub_test...#include #include #include #include #include
在Linux中，伙伴系统是以页为单位分配内存。但是现实中很多时候却以字节为单位，不然申请10Bytes内存还要给1页的话就太浪费了。slab分配器就是为小内存分配而生的。...走进slub 做个小实验： #include #include #include #include <linux...(slub_test); } module_init(slub_test_init); module_exit(slub_test_exit); 看下结果： ?...总结：slab从buddy拿到一个order为0的内存，也就是一页，然后把这一页称为名为slub_test的slab，然后把这一页分成很多小的object的。...object) __slab_alloc ___slab_alloc slub_percpu_partial
slab分配器设计的需求 在Linux内核的内存子系统中，伙伴系统无疑处于内存管理的核心地带，但是如果将内存管理从逻辑上分层，它的位置则处于最底层。...slab、slob和slub关系 slab、slob和slub都是小内存分配器，slab是slob和slub实现的基础，而slob和slub是针对slab在不同场景下的优化版本。...在slab引入Linux的很多年内，其都是Linux内核管理对象缓冲区的主流算法。并且由于slab的实现非常复杂，很长一段时间内都少有对它的改动。...《linux内核内存管理slub算法(一)原理》 Slub的工作原理和日常生产生活的产销环节很类似，所以为了清晰直观的看到其工作原理，我把这个过程画了一幅图来表示，如下图： 每个零售商(kmem_cache...《linux内核内存管理slub算法(一)原理》 总的来说，Slub就相当于零售商，它从伙伴系统“批发”内存，然后再零售出去。
// 定义在文件 /include/linux/slub_def.h 中 #ifdef CONFIG_SLUB_CPU_PARTIAL // 获取 slab cache 本地 cpu 缓存的 partial...也用尽了，无法找到可以分配对象的 slub 了 // 只能向底层伙伴系统重新申请内存页（slub），然后从新的 slub 中分配对象 page = new_slab(s, flags,...alloc_pages_node(node, flags, order); return page; } 关于 alloc_pages 函数分配物理内存页的详细过程，感兴趣的读者可以回看下 《深入理解 Linux...对象内存布局的核心逻辑封装在 setup_object_debug 函数中： // 定义在文件：/include/linux/poison.h #define SLUB_RED_INACTIVE 0xbb...image.png // 定义在文件：/include/linux/poison.h #define SLUB_RED_INACTIVE 0xbb // 定义在文件：/include/linux/
使用Buddy算法的的应用有很多，其中Linux内核就是一个，此外jemalloc也是使用Buddy技术的一个现代内存分配器。 Linux内核中的伙伴系统块大小为一页，通常是4096字节。...因此Linux引入了Slab分配器，加速对object的分配和释放速度，同时也减少碎片空间。 最初接触的时候心里通常有个大大的问号：Slab是什么？...、SLUB，其实都是兼容SLAB接口的具体分配器 image.png 说句题外话，SLOB (Simple List Of Blocks) 可以看做是针对嵌入式设备优化的分配器，通常只需要几MB的内存...【文章福利】【Linux内核内存管理专题训练营】火热开营！！...其中partial是Linux内核中可插拔式通用双链表结构，使用内核中双链表的接口进行操作。nr_partial表示partial双链表中的元素个数，即slab的个数。
本文主要介绍Buddy System、Slab Allocator的实现机制以及现实中的一些漏洞利用方法，从攻击者角度加深对Linux内核内存管理机制的理解。...因此Linux引入了Slab分配器，加速对object的分配和释放速度，同时也减少碎片空间。 最初接触的时候心里通常有个大大的问号：Slab是什么？...理解这个问题至关重要，经过翻阅多种资料和文章，可以大概这么回答： Slab是一种缓存策略 Slab是一片缓冲区 Slab是一个或者多个连续的page 在内核代码中，我们能看到SLAB、SLOB、SLUB...其中partial是Linux内核中可插拔式通用双链表结构，使用内核中双链表的接口进行操作。nr_partial表示partial双链表中的元素个数，即slab的个数。...参考文章 Buddy memory allocation 图解SLUB/lukuen 图解SLUB/smcdef The Linux kernel memory allocators from an exploitation
业余时间写的玩具操作系统，准备把内存管理部分加强一下，伙伴系统分配页面算法已经完成，下面就要开始写更加细粒度的内存分配，毕竟伙伴系统是按照页为基本单位分配的，参考内核版本linux2.6.30，没分析高版本的源码...kmalloc函数就是从slab分配的。整体结构就是如下图，其中一个slab包含1到多个页面，slab管理结构可能在页面上，也可能从其它kmem_cache上动态分配的。 ...每个slab包含页面的阶 /* force GFP flags, e.g....partial list first, better asm code *///部分空slab类型链表 struct list_head slabs_full; //满slab类型链表 struct..., NULL); } //slab早期初始化结束 slab_early_init = 0; while (sizes->cs_size !
在使用slab分配器进行内存分配时，可能会出现以下缺点： 内存碎片化。由于slab分配器需要将内存分成大小相同的块，如果分配不均衡或者对象大小不同，就容易导致内存碎片化。 性能下降。...Slab分配器在管理内存时并没有足够的容错机制，如果分配器发生错误或者缓存区满了，就会导致内存溢出。...slab分配器正式在后续linux 6.5合入主线 相较于slab分配器，slub分配器具有以下优点： 减少内存碎片化。...Slub分配器避免了将内存分成大小相同的块，而是根据需要动态分配内存，减少了内存碎片化的问题。 更高效的内存管理。Slub分配器取消了缓存区的概念，使用了更加灵活的对象池管理方式。...Slub分配器支持动态调整对象池的大小，可以更加灵活地管理内存。 更好的容错机制。Slub分配器对溢出等错误有更好的容错机制，可提高系统的稳定性。
new.inuse 表示此时 slub 变为了一个 empty slub，意思就是该 slub 中的对象还没有分配出去，全部在 slub 中 // !...原来就在 kmem_cache_node 中的 partial 列表中 // 直接将对象释放回 slub 即可，无需改变 slub 的位置，直接返回 return; slab_empty...slub 回伙伴系统，底层调用 __free_pages 将 slub 所管理的所有 page 释放回伙伴系统 discard_slab(s, page); } 3.1 直接释放对象回 slab...min_partial // 跳转到 slab_empty 分支，将 slub 释放回伙伴系统中 goto slab_empty; 释放对象所属的 slab 本来就在...cpu); // 判断 cpu 本地缓存中是否还有缓存的 slub return c->page || slub_percpu_partial(c); } static void flush_cpu_slab
allocator 体系的实现有关，在 Linux 内核中 slab allocator 体系的实现分为三种：slab 实现，slub 实现，slob 实现。...而在被大规模运用的服务器 Linux 操作系统中，slab allocator 体系采用的是 slub 实现，所以本文我们还是以 slub 实现来讨论。...kmalloc 体系所能支持的内存块尺寸范围由 KMALLOC_SHIFT_LOW 和 KMALLOC_SHIFT_HIGH 决定，它们被定义在 /include/linux/slab.h 文件中： #...image.png kmalloc 内存池中的内存来源类型定义在 /include/linux/slab.h 文件中： enum kmalloc_cache_type { // 规定 kmalloc...enum slab_state { DOWN, /* No slab functionality yet */ PARTIAL, /* SLUB: kmem_cache_node
1.前言 在Linux中，伙伴系统（buddy system）是以页为单位管理和分配内存。但是现实的需求却以字节为单位，假如我们需要申请20Bytes，总不能分配一页吧！那岂不是严重浪费内存。...说明：slub是slab中的一种，slab也是slab中的一种。有时候用slab来统称slab, slub和slob。slab, slub和slob仅仅是分配内存策略不同。...本篇文章中说的是slub分配器工作的原理。但是针对分配器管理的内存，下文统称为slab缓存池。所以文章中slub和slab会混用，表示同一个意思。...2. slub数据结构 slub的数据结构相对于slab来说要简单很多。并且对外接口和slab兼容。所以说，从slab的系统更换到slub，可以说是易如反掌。...主要是一些部分使用object的slab 2.4. slub接口 了解了基本的数据结构，再来看看slub提供的API。如果你了解slub，我想这几个接口你是再熟悉不过了。
hi，大家好，今天分享一篇内存性能优化的文章，文章用了大量精美的图深入浅出地分析了Linux内核slab性能优化的核心思想，slab是Linux内核小对象内存分配最重要的算法，文章分析了内存分配的各种性能问题...Linux内核的slab来自一种很简单的思想，即事先准备好一些会频繁分配，释放的数据结构。...然而标准的slab实现太复杂且维护开销巨大，因此便分化出了更加小巧的slub，因此本文讨论的就是slub，后面所有提到slab的地方，指的都是slub。...这个设计思想同样作用于slab，就是Linux内核的slub实现，现在可以给出概念和解释了。 Linux kernel slab cache：一个分为3层的对象cache模型。...伙伴系统 前面我们简短的体会了Linux内核的slab设计,不宜过长,太长了不易理解.但是最后,如果Level 3也没有获取page(s)，那么最终会落到终极的伙伴系统，伙伴系统是为了防内存分配碎片化的
Linux内存管理是一个非常复杂的子系统，要完全说清的话估计要一本书的篇幅。但Linux内存管理可以划分成多个部分来阐述，这篇文章主要介绍slab算法。...Linux有个叫伙伴系统的分配算法，这个算法主要解决分配连续个内存页的问题。...为了解决小内存分配问题，Linux使用了slab分配算法。 相关数据结构 slab算法有两个重要的数据结构，一个是kmem_cache_t，另外一个是slab_t。...2) 如果slab_partial列表中没有可用的slab，那么就从slab_free列表中查找可用的slab，如果有可用slab，就从slab分配一个对象，并且把此slab放置到slab_partial...1) 如果slab所有对象都被释放完时，把slab放置到slab_free列表中。2) 如果对象所在的slab原来在slab_full中，那么就把slab移动到slab_partial中。
~/Downloads/research/linux-5.15.4/include/linux/mm_types.h struct page { unsigned long flags;...with 64-bit DMA. */ atomic_long_t pp_frag_count; }; }; struct { /* slab..., slob and slub */ union { struct list_head slab_list; struct { /* Partial pages...boundary */ void *freelist; /* first free object */ union { void *s_mem; /* slab...: first object */ unsigned long counters; /* SLUB */ struct { /* SLUB */
Linux内核的slab来自一种很简单的思想，即事先准备好一些会频繁分配，释放的数据结构。...然而标准的slab实现太复杂且维护开销巨大，因此便分化出了更加小巧的slub，因此本文讨论的就是slub，后面所有提到slab的地方，指的都是slub。...这个设计思想同样作用于slab，就是Linux内核的slub实现。 现在可以给出概念和解释了。 Linux kernel slab cache：一个分为3层的对象cache模型。...伙伴系统 前面我们简短的体会了Linux内核的slab设计,不宜过长,太长了不易理解.但是最后,如果Level 3也没有获取page(s)，那么最终会落到终极的伙伴系统。...Linux内核对伙伴系统针对单一页面的分配需求采取的批量分配“每CPU单一页面缓存”的方式！
linux内核分析———SLAB原理及实现 Slab原理及实现 1. 整体关系图 ! ?...注：SLAB,SLOB,SLUB都是内核提供的分配器，其前端接口都是一致的，其中SLAB是通用的分配器，SLOB针对微小的嵌入式系统，其算法较为简单（最先适配算法），SLUB是面向配备大量物理内存的大规模并行系统...，通过也描述符中未使用的字段来管理页组，降低SLUB本身数据结构的内存开销。...(struct slab), align); //如果有足够的空间，容纳SLAB头则将其放在SLAB上 if (flags & CFLGS_OFF_SLAB && left_over>= slab_size...kmalloc_sizes.h struct cache_sizes malloc_sizes[] = { #define CACHE(x) { .cs_size = (x) }, #include <linux
手把手教你分析 Linux 启动流程 上一次咱们分析了 Linux 的启动流程和初始化流程，今天主要分析一下内存方面的初始化和常见的内存分配方式。...start_kernel |--->mm_init |--->mem_init linux4.14/init/main.c 在 mem_init 函数中会初始化伙伴系统和 slab...2、slab 分配器基于字节来分配，特别适用于需要频繁分配几十个字节的结构体，我们经常使用的 kmalloc 就是基于 slab 分配器。...补充： 1、基于 slab 分配器，出现了 slob 和 slub 分配器。...在多核大系统大内存中，一般使用 slub 分配器，在极小的嵌入式系统中，一般使用 slob 分配器（只有600多行代码）。
在上一节 我们清晰的知道了当调用kmem_cache_create之后系统会为我们分配一个名为slub_test的一个slab。...zhangsan = kmem_cache_alloc(slub_test, GFP_KERNEL); if(zhangsan !...(c) ((c)->partial) #define slub_set_percpu_partial(c, p) \ ({ \...slub_percpu_partial(c) = (p)->next; \ }) if (slub_percpu_partial(c)) { page = c->page =...slub_percpu_partial(c); slub_set_percpu_partial(c, page); stat(s, CPU_PARTIAL_ALLOC);
在 Linux 内核初始化的过程中会提前为内核核心对象创建好对应的 slab cache，比如：在内核初始化函数 start_kernel 中调用 fork_init 函数为 struct task_struct...#define MAX_ORDER 11 #define PAGE_SHIFT 12 // 定义在 /include/linux/slab.h 文件 #ifdef CONFIG_SLUB...; // 与 word size 进行对齐 return ALIGN(align, sizeof(void *)); } // 定义在文件：/include/linux/slab.h...// 那么下面就会尝试看能不能只放入一个对象 order = slab_order(size, 1, slub_max_order, 1); if (order <= slub_max_order...根据这里的 slub_max_order 和 slab 对象的 size 通过 order_objects 函数计算出 slab 所能容纳对象的最大值。
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