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伙伴系统和slab机制

伙伴系统 Linux内核中采用了一种同时适用于32位和64位系统的内存分页模型，对于32位系统来说，两级页表足够用了，而在x86_64系统中，用到了四级页表。...Linux中采用4KB大小的页框作为标准的内存分配单元。在实际应用中，经常需要分配一组连续的页框，而频繁地申请和释放不同大小的连续页框，必然导致在已分配页框的内存块中分散了许多小块的空闲页框。...为了避免出现这种情况，Linux内核中引入了伙伴系统算法(buddy system)。...slab机制 slab是Linux操作系统的一种内存分配机制。...Linux 的slab 可有三种状态：满的：slab 中的所有对象被标记为使用。空的：slab 中的所有对象被标记为空闲。部分：slab 中的对象有的被标记为使用，有的被标记为空闲。

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linux内存管理slab算法之slab初始化

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 !

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Linux slab分配器

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。...slab分配器分配内存以Byte为单位。但是slab分配器并没有脱离伙伴系统，而是基于伙伴系统分配的大内存进一步细分成小内存分配。...走进slub 做个小实验： #include linux/module.h> #include linux/init.h> #include linux/slab.h> #include linux...当我们使用的时候就从slab中获取一个object使用，用完了在归还给slab管理即可。 ?...将创建的kmem_cache添加到全局链表slab_caches中，构成slab缓存池。 object对象的分配。

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Linux内存管理 - slab分配器

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。

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linux内核分析———SLAB原理及实现

linux内核分析———SLAB原理及实现 Slab原理及实现 1. 整体关系图 ! ?...unsigned int slab_size;//单个slab头的大小，包括SLAB和对象描述符 unsigned int dflags; /*描述高速缓存动态属性，目前没用*/ /*构造函数...(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...) { flags &= ~CFLGS_OFF_SLAB; left_over -= slab_size; } //如果标志仍然存在，则计算外部的slab头大小 if (flags & CFLGS_OFF_SLAB...kmalloc_sizes.h struct cache_sizes malloc_sizes[] = { #define CACHE(x) { .cs_size = (x) }, #include linux

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Linux内核内存管理算法Buddy和Slab

为了避免出现这种情况，Linux内核中引入了伙伴系统算法(Buddy system)。...Slab 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。...存在3种slab： slabs_full(完全分配的slab) slabs_partial(部分分配的slab) slabs_empty(空slab,或者没有对象被分配)。...slab是slab分配器的最小单位，在实现上一个slab有一个货多个连续的物理页组成（通常只有一页）。...单个slab可以在slab链表之间移动，例如如果一个半满slab被分配了对象后变满了，就要从slabs_partial中被删除，同时插入到slabs_full中去。

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Linux内核内存管理算法Buddy和Slab

为了避免出现这种情况，Linux内核中引入了伙伴系统算法(Buddy system)。...Slab 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。...存在3种slab： slabs_full(完全分配的slab) slabs_partial(部分分配的slab) slabs_empty(空slab,或者没有对象被分配)。...slab是slab分配器的最小单位，在实现上一个slab有一个货多个连续的物理页组成（通常只有一页）。...单个slab可以在slab链表之间移动，例如如果一个半满slab被分配了对象后变满了，就要从slabs_partial中被删除，同时插入到slabs_full中去。

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linux内存源码分析 - SLAB分配器概述

在SLAB分配器中将SLAB分为两大类：专用SLAB和普通SLAB。...专用SLAB用于特定的场合(比如TCP有自己专用的SLAB，当TCP模块需要小内存时，会从自己的SLAB中分配)，而普通SLAB就是用于常规分配的时候。...kmem_cache结构　　虽然叫SLAB分配器，但是在SLAB分配器中，最顶层的数据结构却不是SLAB，而是kmem_cache，我们暂且叫它SLAB缓存吧，每个SLAB缓存都有它自己的名字，就是上图中的...slabs_free：维护所有对象都没被使用的SLAB链表，保存的是SLAB描述符。　　可能到这里大家会比较郁闷，怎么又有SLAB链表，SLAB到底是什么东西？...如果看了我linux内存源码分析 - 页框分配器的朋友，或许可以联系起来了。SLAB就是一组连续的页框，它的描述符结合在页描述符中，也就是页描述符描述SLAB的时候，就是SLAB描述符。

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slab的简单使用

#include linux/module.h> #include linux/init.h> #include linux/kernel.h> #include linux/slab.h> #...include linux/fs.h> #define CUTBAG_DIR "CU_T-bagwell" #define MAX_STRING_TEST 20 static struct...(CUTBAG_DIR, sizeof(struct test), 0, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT...T_bagwell_slab_test){ printk(KERN_WARNING "kmem_cache_create faild\n"); ...return -1; } test_for_cu = kmem_cache_alloc(T_bagwell_slab_test, GFP_KERNEL);

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linux内存管理slab算法之kmem_cache结构创建

kmem_cache是slab的核心结构体，主要描述slab的各种信息和链接空闲slab，还保存高速缓存的指针数组。所以要想使用slab分配得先创建kmem_cache结构体。...&& left_over >= slab_size) { flags &= ~CFLGS_OFF_SLAB; left_over -= slab_size; } //如果slab管理结构不在本...cache上，则slab管理结构的大小不需要对齐，只需要计算真实的slab管理结构大小 if (flags & CFLGS_OFF_SLAB) { /* really off slab....nr_objs = slab_size / buffer_size; //一个slab上对象的个数 if (nr_objs > SLAB_LIMIT) nr_objs = SLAB_LIMIT...--; if (nr_objs > SLAB_LIMIT) nr_objs = SLAB_LIMIT; //slab管理结构的最终大小 mgmt_size = slab_mgmt_size

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linux机制

从Linux 2.4版本开始，操作系统底层提供了scatter/gather这种DMA的方式来从内核空间缓冲区中将数据直接读取到协议引擎中，而无需将内核空间缓冲区中的数据再拷贝一份到内核空间socket...参考：浅谈 Linux下的零拷贝机制 TCP TCP的TIME_WAIT有两个作用：防止前一个TCP连接的残留数据(在序列号恰好正确的情况下)进入后续的TCP连接中防止TCP挥手过程发出去的最后一个...Linux实现了大量QDisc来满足各个QDisc对应的的报文队列和行为。该接口允许QDisc可以在没有IP栈和NIC驱动修改的前提下实现队列管理。...TCP rtt和rto TCP拥塞避免算法，目前主流Linux的默认拥塞避免算法为cubic，可以使用ss -i命令查看。...可以看到reno算法在发生拥塞避免时不会将cwnd变为1，这样提高了传输效率，快速重传和快速恢复机制也有利于更快探测到拥塞。 ?

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slab的一张图

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Linux保护机制

RELRO（RELocation Read Only）在Linux中有两种RELRO模式：Partial RELRO 和 Full RELRO。Linux中Partical RELRO默认开启。

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【Linux内核】【锁机制】RCU机制入门

这还是和RCU的机制有关，RCU能够容忍数据的短时间不同步，并且写者能保证原子地更新数据。...如果存在多个写者，并且它们修改的是同一个数据结构(例如同一个链表节点)，那么就需要额外的同步机制(互斥锁、自旋锁等等)来防止并发修改同一个共享数据。...或者说必然需要一种机制能够让写者"知道"宽限期已经结束了，我们可能会想到使用信号量、通知链之类的方法，但是这些机制又会引入其他的锁，那这就和RCU无锁的设计初衷相悖了。...深入理解 Linux 的 RCU 机制 RCU锁原理与实现再谈Linux内核中的RCU机制 Non-Preemptible RCU soft lockup: zap_pid_ns_processes...Linux RCU 内核同步机制深入剖析Linux RCU原理（二）-渐入佳境【Linux 内核源码分析】RCU机制

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多核心Linux内核路径优化的不二法门之-slab与伙伴系统

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。...在继续之前，首先要明确的是，我们需要在CPU间均衡slab，并且这些必须靠slab内部的机制自行完成，这个和进程在CPU间负载均衡是完全不同的，对进程而言，拥有一个核心调度机制，比如基于时间片，或者虚拟时钟的步进速率等...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。...2).管理机制缓存。比如slab对象缓存这类，其生命周期完全取决于使用者，因此不存在同步问题，然而却存在管理问题。

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slab为什么要进行着色处理

那么现在已经可以解释slab为啥要进行着色了：比如cpu正在对0x10000008地址进行读写操作,突然有一个地址指针指向了0x10008008,并且需要读取0x10008008内存处的地址,cpu检测到冲突

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Linux缓存机制bufferscached

缓存机制：Linux引入了buffers和 cached机制，buffers与cached都是内存操作，用来保存系统曾经打开过的文件以及文件元数据，这样当操作系统需要读取某些文件时，首先在buffers...根据Linux虚拟内存管理机制，这种行为是正常的。要理解为什么缓存会变得如此之高，以及为什么这不是一个问题，就必须了解I/O在Linux上是如何工作的。...echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches:表示清除回收slab分配器中的对象（包括目录项缓存和inode缓存）。...slab分配器是内核中管理内存的一种机制，其中很多缓存数据实现都是用的pagecache。如果buffers/cached过高，如何排查哪些进程引起的？...从Linux缓存机制来说，buffers和cached都是系统可用内存，通常情况下看到bufferes和cached占用内存多，这是一个正常现象，它不是一个问题，所以在看到物理内存快要耗尽时，不要惊慌，

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linux core文件机制

/a.out bt 4.开发板上使用core文件调试 ----------------------------- 如果开发板的操作系统也是linux，core调试方法依然适用。...如果开发板上不支持gdb，可将开发板的环境（依赖库）、可执行文件和core文件拷贝到PC的linux下。

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Linux RCU 机制详解

1、简介： RCU（Read-Copy Update）是数据同步的一种方式，在当前的Linux内核中发挥着重要的作用。...RCU主要针对的数据对象是链表，目的是提高遍历读取数据的效率，为了达到目的使用RCU机制读取数据的时候不对链表进行耗时的加锁操作。...3、相应资料： Linux内核源码当中,关于RCU的文档比较齐全，你可以在 /Documentation/RCU/ 目录下找到这些文件。 Paul E....为此RCU机制提供了相应的API来实现这个功能。...可以通过优化屏障来解决该问题，RCU机制对优化屏障做了包装，提供了专用的API来解决该问题。

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Linux Kdump 机制详解

作者简介：中年码农，做过电信、手机、安全、芯片等行业，靠Linux混饭吃。...和用户态程序的 coredump 机制类似。...下面就来详细的分析整个 kdump 机制的详细原理。...在现在的 ubuntu 中只需要安装一个 linux-crashdump 软件包就自动帮你搞定： sudo apt-get install linux-crashdump 安装完后，可以通过 kdump-config...所以可以看到 /proc/kcore 和 /proc/vmcore 这两个文件是整个机制的核心，我们重点分析这两部分的实现。

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