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...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。 ?...数据结构 struct kmem_cache：用于管理slab缓存，包括该缓存中对象的信息描述，per-CPU/Node管理slab页面等； ?...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。
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。...的空闲对象链表中，然后根据slab的使用情况移动slab到合适的列表中。...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。
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 num;/*封装在一个单独的slab中的对象数目*/ unsigned int gfporder;/*每个slab包含的页框数取2为底的对数*/ gfp_t gfpflags...对象 struct slab { struct list_head list;//SLAB所在的链表 unsigned long colouroff;//SLAB中第一个对象的偏移 void *s_mem...中的对象 cache_init_objs(cachep, slabp); /* 将新的SLAB加入到全空链表中*/ list_add_tail(&slabp->list, &(l3->slabs_free...kmalloc_sizes.h struct cache_sizes malloc_sizes[] = { #define CACHE(x) { .cs_size = (x) }, #include <linux
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)。...假设要申请一个256个页框的块，先从256个页框的链表中查找空闲块，如果没有，就去512个页框的链表中找，找到了则将页框块分为2个256个页框的块，一个分配给应用，另外一个移到256个页框的链表中。...如果512个页框的链表中仍没有空闲块，继续向1024个页框的链表查找，如果仍然没有，则返回错误。页框块在释放时，会主动将两个连续的页框块合并为一个较大的页框块。...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。...一个slab缓存池就像是一箱牛奶，一箱牛奶中有很多瓶牛奶，每瓶牛奶就是一个object。分配内存的时候，就相当于从牛奶箱中拿一瓶。总有拿完的一天。当箱子空的时候，你就需要去超市再买一箱回来。
就会从这些普通SLAB中获取内存。...SLAB中对象的个数(在同一个高速缓存中slab中对象个数相同) */ unsigned int num; /* # of objs per slab */ /* 3) cache_grow...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。...也就是说kmem_cache中的SLAB数量是动态变化的，当SLAB数量太多时，kmem_cache会将一些SLAB释放回页框分配器中。...然后从新的SLAB中获取一个对象。
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。
#include #include #include #include #...include #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);
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....中的object大小 cachep->buffer_size = size; //cache对象大小的倒数 cachep->reciprocal_buffer_size = reciprocal_value...中的object的数目和slab剩余的字节数 static void cache_estimate(unsigned long gfporder, size_t buffer_size, size_t
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。...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。...而当池中页面不足时，系统会批量从伙伴系统中拉取一堆页面到池中，反过来，在单一页面释放的时候，会择优将其释放到每CPU的单一页面缓存中。...high的时候，便会释放一些页面到伙伴系统中。...小结 多CPU操作系统内核中，关键的开销就是锁的开销。
当一级缓存内的数据需要置换时，则会将缓存内的数据置换到二级缓存内，然后依次类推到内存中。 假设我们的缓存行为64字节，512行(一共32K)。...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
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。...中很多object，那各个Object之间是如何联系的，就是通过offset变量+一个object的大小就可以获取下一个Object的地址 oo: 低16位代表一个slab中object的个数，高16位代表一个...CONFIG_SLUB unsigned long nr_partial; struct list_head partial; #endif }; nr_partial: node中slab...在这里usersize=useroffset=0的 调用__kmem_cache_alias函数去检查传递的大小和一些flag是否可以和系统中已经创建的slab匹配上，如果匹配上则就不用重新申请了，直接使用别名就行...error; if (alloc_kmem_cache_cpus(s)) return 0; } ilog2的就是数学上的Log2(8)=3，则kmem_cache_node中partital
当对象被释放回 slab 中之后，slab 结构中的相应属于就需要做出相应的调整，比如： 调整 page 结构中的 freelist，它需要指向刚刚被释放的对象。...调整 page 结构中的 inuse，inuse 表示 slab 中已经被分配出去的对象个数，此时对象已经释放回 slab 中，需要调整 inuse 字段。...slab 中，slab 的原有位置不做改变。...// slab 所在链表中包含的对象总数 int pobjects; } 我们都知道 slab 在内核中的数据结构用 struct page 中的相关结构体表示，slab 在 slab...slab 中，无需改变 slab 的位置。
Linux ESC :wq 和:wq!的区别 Linux ESC:wq 和:wq!...的区别 发布者：IT人在线 ｜ 发表时间：2018-12-4 17:20:43 Linux ESC :wq esc(键退出)->:(符号输入)->wq(保存退出) wq(存盘并退出 write%quite
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。...Linux内核中的伙伴系统块大小为一页，通常是4096字节。最大的order一般是10，即MAX_ORDER为11。...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？...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。.../201803/4a471520078976.png 调试 slab分配器是如此复杂，因此Linux内核中提供了很多调试措施，开启特定的调试编译选项后可以在object前后加上red zone检测越界，
->freelist 只是单纯的站在 slab 的视角来表示 slab 中的空闲对象列表，这里不考虑 slab 在 slab cache 架构中的位置。...// 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...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/
虽然天天都在用Linux系统办公，其实对它的了解也不过尔尔。...Slab简介和进一步调查 Slab Allocation是Linux 2.2之后引入的一个内存管理机制，专门用于缓存内核的数据对象，可以理解为一个内核专用的对象池，可以提高系统性能并减少内存碎片。...free把Slab缓存统计到了used memory中，这就是之前那个问题的症结所在了。...echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches 上面的命令会主动释放Slab中clean的缓存(包括inode和dentry的缓存)，然后再free -g一下，未使用的内存陡增了十几个...Wikipedia:Slab allocation 阅读资料 Linux System IO Monitoring Paging Understanding the Linux Virtual Memory
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？...partial指向的page有以下特点： next指向下一个slab(page) freelist指向slab中第一个空闲object inuse = slab中已使用的object个数 frozen...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。...partial->next指向的page结构，用于该结构的page有如下特点： frozon = 0 freelist指向slab中第一个空闲object inuse表示对应slab使用中的object
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