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。...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 #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。 ?...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。...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。
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
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。
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。
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....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
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。...单CPU上单纯的slab 下图给出了单CPU上slab在分配和释放对象时的情景序列： ? 可以看出，非常之简单，而且完全达到了slab设计之初的目标。...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！
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
*cpu_slab; /* Used for retriving partial slabs etc */ slab_flags_t flags; unsigned long...对齐使用 name： slab缓冲区的名字 list: 系统中所有slab的链表 node: slab节点 struct kmem_cache_cpu { void **freelist;...将slab信息添加到sys节点下，这样/sys/kernel/slab下都会有每一个注册好的slab 再解析分析之前，我们先看几个小函数 static inline unsigned int order_objects...if (rem <= slab_size / fract_leftover) 这句话的意思是：如果一个slab中有剩余的空间超过slab大小的1/16则认为是浪费空间，则继续查找。...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。
slab 中，slab 的原有位置不做改变。...3.3 释放对象所属 slab 从 full slab 变为了 partial slab image.png 如果释放对象所属 slab 原来是一个 full slab，恰恰说明该 slab 拥有比较好的局部性...slab 变为了 partial slab，内核为了更好的利用该 slab 的局部性，所以需要将该 slab 插入到 slab cache 的本地 cpu 缓存 kmem_cache_cpu->partial...从 partial slab 变为了 empty slab image.png 如果释放对象所在的 slab 原来是一个 partial slab ，由于对象的释放刚好变成了一个 empty slab...slab 中，无需改变 slab 的位置。
->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。...中获取第一个对象返回 goto load_freelist; } 内核对 kmem_cache_cpu->partial 链表的相关操作： // 定义在文件 /include/linux...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/
马哥linux运维 | 最专业的linux培训机构 ---- 最近在维护一台CentOS服务器的时候，发现内存无端"损失"了许多，free和ps统计的结果相差十几个G，搞的我一度又以为遇到灵异事件了，...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。...(Linux 2.6.23之后，SLUB成为了默认的allocator。)...Wikipedia:Slab allocation 阅读资料 Linux System IO Monitoring Paging Understanding the Linux Virtual Memory
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，
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？...【文章福利】【Linux内核内存管理专题训练营】火热开营！！...最新Linux内核技术详解 独家Linux内核内存管理干货分享 入营地址：inux内核内存管理专题训练营 两天持续技术输出： -------------------- 第一天： 1.物理内存映射及空间划分...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。
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...#include #include #include #include #include...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。
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