本文转载自:https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-linux-slab-allocator/ 良好的操作系统性能部分依赖于操作系统有效管理资源的能力.在过去,堆内存管理器是实际的规范,但是其性能会受到内存碎片和内存回收需求的影响.现在,Linux® 内核使用了源自于 Solaris 的一种方法,但是这种方法在嵌入式系统中已经使用了很长时间了,它是将内存作为对象按照大小进行分配.本文将探索 slab 分配器背后所采用的思想,并介绍这种方法提供的…

内核版本:linux-2.6.11 内存区和内存对象 伙伴系统是linux用于满足对不同大小块内存分配和释放请求的解决方案,它为slab分配器提供页框分配请求的实现. 如果我们需要请求具有连续物理地址和任意长度的内存单元序列时,即不定大小的内存区时,则需要在伙伴系统之上提供一层更细粒度的管理方案. Linux在分配内存的时候,会将这部分内存初始化成一定的类型,即内存对象,例如信号.进程描述符.文件描述符等等,在释放的时候,会进行析构. 然而进行初始化和析构占用的时间已然超出了分配这部分内存的时间…

slab分配器是什么? 参考:http://blog.csdn.net/vanbreaker/article/details/7664296 slab分配器是Linux内存管理中非常重要和复杂的一部分,其工作是针对一些经常分配并释放的对象,如进程描述符等,这些对象的大小一般比较小,如果直接采用伙伴系统来进行分配和释放,不仅会造成大量的内碎片,而且处理速度也太慢.而slab分配器是基于对象进行管理的,相同类型的对象归为一类(如进程描述符就是一类),每当要申请这样一个对象,slab分配器就从一个sl…

专题:Linux内存管理专题 关键词:slab/slub/slob.slab描述符.kmalloc.本地/共享对象缓冲池.slabs_partial/slabs_full/slabs_free.avail/limit/batchcount. 从Linux内存管理框架图可以知道:slab/slub/slob都是基于伙伴系统. 伙伴系统是以page为单位进行操作的.但是很多场景并不需要如此大的内存分配,slab就是用在这种场景的. 本章节主要内容:从slab相关数据结构讲起,对slab有一个静态的认…

本文为原创,转载请注明:http://www.cnblogs.com/tolimit/ 之前说了管理区页框分配器,这里我们简称为页框分配器,在页框分配器中主要是管理物理内存,将物理内存的页框分配给申请者,而且我们知道也可页框大小为4K(也可设置为4M),这时候就会有个问题,如果我只需要1KB大小的内存,页框分配器也不得不分配一个4KB的页框给申请者,这样就会有3KB被白白浪费掉了.为了应对这种情况,在页框分配器上一层又做了一层SLAB层,SLAB分配器的作用就是从页框分配器中拿出一些页框,专门把…

本文为原创,转载请注明:http://www.cnblogs.com/tolimit/ 之前说了管理区页框分配器,这里我们简称为页框分配器,在页框分配器中主要是管理物理内存,将物理内存的页框分配给申请者,而且我们知道也可页框大小为4K(也可设置为4M),这时候就会有个问题,如果我只需要1KB大小的内存,页框分配器也不得不分配一个4KB的页框给申请者,这样就会有3KB被白白浪费掉了.为了应对这种情况,在页框分配器上一层又做了一层SLAB层,SLAB分配器的作用就是从页框分配器中拿出一些页框,专门把…

转载自:http://edsionte.com/techblog/archives/4019 Linux内核中基于伙伴算法实现的分区页框分配器适合大块内存的请求,它所分配的内存区是以页框为基本单位的.对于内核中小块连续内存的请求,比 如说几个字节或者几百个字节,如果依然分配一个页框来来满足该请求,那么这很明显就是一种浪费,即产生内部碎片(internal fragmentation) 为了解决小块内存的分配,Linux内核基于Solaris 2.4中的slab分配算法实现了自己的slab分配器.…

本文目的在于分析Linux内存管理机制的slab分配器.内核版本为2.6.31.1. SLAB分配器 内核需要经常分配内存,我们在内核中最常用的分配内存的方式就是kmalloc了.前面讲过的伙伴系统只支持按页分配内存,但这个单位太大了,有时候我们并不需要这么大的内存,比如我想申请128字节的空间,如果直接使用伙伴系统则需分配4KB的一整页,这显然是浪费. slab分配器将页拆分为更小的单位来管理,来满足小于一页的内存需求.它将连续的几个页划分出更小的部分拿来分配相同类型的内存对象,对象的位置尽量…

[版权声明:尊重原创,转载请保留出处:blog.csdn.net/shallnet,文章仅供学习交流.请勿用于商业用途] 上一节最后说到对于小内存区的请求,假设採用伙伴系统来进行分配,则会在页内产生非常多空暇空间无法使用.因此产生slab分配器来处理对小内存区(几十或几百字节)的请求.Linux中引入Slab的主要目的是为了降低对伙伴算法的调用次数. 内核常常重复使用某一内存区.比如.仅仅要内核创建一个新的进程,就要为该进程相关的数据结构(task_struct.打开文件对象等)分配内存区.当进…

原文网址:https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cn-slub/ 多年以来,Linux 内核使用一种称为 SLAB 的内核对象缓冲区分配器.但是,随着系统规模的不断增大,SLAB 逐渐暴露出自身的诸多不足.SLUB 是 Linux 内核 2.6.22 版本中引入的一种新型分配器,它具有设计简单.代码精简.额外内存占用率小.扩展性高,性能优秀.方便调试等特点.本文先介绍 SLAB 分配器的基本原理,然后分析其不足之处并详细介绍 SLUB 的设计…

基本思想 与传统的内存管理模式相比, slab 缓存分配器提供了很多优点.首先,内核通常依赖于对小对象的分配,它们会在系统生命周期内进行无数次分配.slab 缓存分配器通过对类似大小的对象进行缓存而提供这种功能,从而避免了常见的碎片问题.slab 分配器还支持通用对象的初始化,从而避免了为同一目而对一个对象重复进行初始化.最后,slab 分配器还可以支持硬件缓存对齐和着色,这允许不同缓存中的对象占用相同的缓存行,从而提高缓存的利用率并获得更好的性能. 说明: 每个缓存都包含了一个 slabs 列…

我们知道kmem_cache中对于每CPU都有一个array_cache,已作为每CPU申请内存的缓存.  此函数的目的在于:每个kmem_cache都有一个kmem_list3实例,该实例的shared作为一个kmem_cache上所有CPU的内存申请缓存.  但是在此之前,seup_cpu_cache中对于kmem_cache中array_cache的值初始化体现不出缓存思想,而且对于kmem_cache中的kmem_list3.shared也没有利用. kmem_cache_init_la…

看了下kmem_cache_init,涉及到不同MIGRATE间的buddy system的迁移,kmem_cache的构建,slab分配器头的构建.buddy system的伙伴拆分. 对于SMP系统,每个kmem_cache还有各个CPU的arraycache_init,这样每个CPU可以从各自的arraycache_init中获取缓存,如果不足,则从slab分配器中获得:当让slab分配器的三条链表也有一定的缓存作用,如果三条链表都已空了,则需要从buddy system中申请页.在申请页…

1.什么是Slab 分配器: 以下摘自维基百科:https://en.wikipedia.org/wiki/Slab_allocation Slab  firstly introduced in kernel 2.2, it's now one of three memory allocator implementations together with SLOB and SLUB. The three allocators provides a kind of front-end to the…

https://blog.csdn.net/bullbat/article/details/7194794 https://blog.csdn.net/qq_26626709/article/details/52742484 https://blog.csdn.net/wfreehorse/article/details/61915009 https://www.cnblogs.com/tolimit/p/4566189.html…

动态内存管理 内存管理的目标是提供一种方法,为实现各种目的而在各个用户之间实现内存共享.内存管理方法应该实现以下两个功能: 最小化管理内存所需的时间 最大化用于一般应用的可用内存(最小化管理开销) 内存管理实际上是一种关于权衡的零和游戏.您可以开发一种使用少量内存进行管理的算法,但是要花费更多时间来管理可用内存.也可以开发一个算法来有效地管理内存,但却要使用更多的内存.最终,特定应用程序的需求将促使对这种权衡作出选择. 每个内存管理器都使用了一种基于堆的分配策略.在这种方法中,大块内存(称为 堆…

Linux内核使用了源自于 Solaris 的一种方法,但是这种方法在嵌入式系统中已经使用了很长时间了,它是将内存作为对象按照大小进行分配,被称为slab高速缓存. 内存管理的目标是提供一种方法,为实现各种目的而在各个用户之间实现内存共享.内存管理方法应该实现以下两个功能: 最小化管理内存所需的时间 最大化用于一般应用的可用内存(最小化管理开销) 内存管理实际上是一种关于权衡的零和游戏.您可以开发一种使用少量内存进行管理的算法,但是要花费更多时间来管理可用内存.也可以开发一个算法来有效地管理内存…

一 页 内核把物理页作为内存管理的基本单位:内存管理单元(MMU)把虚拟地址转换为物理 地址,通常以页为单位进行处理.MMU以页大小为单位来管理系统中的也表. 32位系统:页大小4KB 64位系统:页大小8KB 内核用相应的数据结构表示系统中的每个物理页: <linux/mm_types.h> struct page {} 内核通过这样的数据结构管理系统中所有的页,因此内核判断一个页是否空闲,谁有拥有这个页 ,拥有者可能是:用户空间进程.动态分配的内核数据.静态内核代码.页高速缓存…… 系统中…

一 页 内核把物理页作为内存管理的基本单位:内存管理单元(MMU)把虚拟地址转换为物理 地址,通常以页为单位进行处理.MMU以页大小为单位来管理系统中的也表. 32位系统:页大小4KB 64位系统:页大小8KB 内核用相应的数据结构表示系统中的每个物理页: <linux/mm_types.h> struct page {} 内核通过这样的数据结构管理系统中所有的页,因此内核判断一个页是否空闲,谁有拥有这个页 ,拥有者可能是:用户空间进程.动态分配的内核数据.静态内核代码.页高速缓存…… 系统中…

慢慢弄清楚..   M. Tim Jones, 顾问工程师, Emulex Corp. M. Tim Jones 是一名嵌入式软件工程师,他是 Artificial Intelligence: A Systems Approach, GNU/Linux Application Programming(现在已经是第 2 版).AI Application Programming(第 2 版)和 BSD Sockets Programming from a Multilanguage Perspec…

Linux Slab分配器(一)--概述 Linux slab 分配器剖析 C++库研究笔记——内存池实现 做了一些测试:发现linux使用内存池与否没有明显差别,仅仅有2倍. Linux内存处理机制已经很好,一般情况下,确实没有必要在用内存池??? 不知道大家持什么样的观点. 速度测试: In [use pool]:0.00560116768 seconds In [ no pool]:0.00855708122 seconds In [use pool]:0.00404405594 seco…

进程与 API 动态链接的共享库是 GNU/Linux® 的一个重要方面.该种库允许可执行文件在运行时动态访问外部函数,从而(通过在需要时才会引入函数的方式)减少它们对内存的总体占用.本文研究了创建和使用静态库的过程,详细描述了开发它们的各种工具,并揭秘了这些库的工作方式. 0 评论: M. Tim Jones, 顾问工程师, Emulex Corp. 2008 年 9 月 08 日 内容 库用于将相似函数打包在一个单元中.然后这些单元就可为其他开发人员所共享,并因此有了模块化编程这种说法 —…

hypervisor 之于操作系统类似于操作系统之于进程.它们为执行提供独立的虚拟硬件平台,而虚拟硬件平台反过来又提供对底层机器的虚拟的完整访问.但并不是所有 hypervisor 都是一样的,这是件好事,因为 Linux 就是以灵活性和选择性著称.本文首先简要介绍虚拟化和 hypervisor,然后探索两个基于 Linux 的 hypervisor. 虚拟化和 hypervisor developerWorks 上 Tim 所著的其他 系列文章 Linux flash 文件系统剖析 Secur…

在学习 Linux® 的过程中,您或许接触过并发(concurrency).临界段(critical section)和锁定,可是怎样在内核中使用这些概念呢?本文讨论了 2.6 版内核中可用的锁定机制,包含原子运算符(atomic operator).自旋锁(spinlock).读/写锁(reader/writer lock)和内核信号量(kernel semaphore). 本文还探讨了每种机制最适合应用到哪些地方.以构建安全高效的内核代码. 本文讨论了 Linux 内核中可用的大量同步或锁定…

为什么要使用bootmem分配器,内存管理不是有buddy系统和slab分配器吗?由于在系统初始化的时候需要执行一些内存管理,内存分配的任务,这个时候buddy系统,slab分配器等并没有被初始化好,此时就引入了一种内存管理器bootmem分配器在系统初始化的时候进行内存管理与分配,当buddy系统和slab分配器初始化好后,在mem_init()中对bootmem分配器进行释放,内存管理与分配由buddy系统,slab分配器等进行接管. bootmem分配器使用一个bitmap来标记物理页是否…

本文为原创,转载请注明:http://www.cnblogs.com/tolimit/ SLUB和SLAB的区别 首先为什么要说slub分配器,内核里小内存分配一共有三种,SLAB/SLUB/SLOB,slub分配器是slab分配器的进化版,而slob是一种精简的小内存分配算法,主要用于嵌入式系统.慢慢的slab分配器或许会被slub取代,所以对slub的了解是十分有必要的. 我们先说说slab分配器的弊端,我们知道slab分配器中每个node结点有三个链表,分别是空闲slab链表,部分空sla…

本文为原创,转载请注明:http://www.cnblogs.com/tolimit/ 最近在学习内核模块的框架,这里做个总结,知识太多了. 分段和分页 先看一幅图 也就是我们实际中编码时遇到的内存地址并不是对应于实际内存上的地址,我们编码中使用的地址是一个逻辑地址,会通过分段和分页这两个机制把它转为物理地址.而由于linux使用的分段机制有限,可以认为,linux下的逻辑地址=线性地址.也就是,我们编码使用的是线性地址,之后只需要经过一个分页机制就可以把这个地址转为物理地址了.所以我们更重要的…

1.前言 本文所述关于内存管理的系列文章主要是对陈莉君老师所讲述的内存管理知识讲座的整理. 本讲座主要分三个主题展开对内存管理进行讲解:内存管理的硬件基础.虚拟地址空间的管理.物理地址空间的管理. 本文将主要以X86架构为例来介绍伙伴算法和slab分配 2.伙伴算法概述 块链表 Linux的伙伴算法将所有的空闲页面分成MAX_ORDER+1(MAX_ORDER默认大小为11)个块链表 每个链表中的一个节点指向一个含有2的幂次个页面的块,即页块或简称块 图 伙伴算法结构实例图 0:每个页块的大小为…

转载请注明原文地址:http://www.cnblogs.com/ygj0930/p/6539590.html  内核内存管理的一项重要工作就是如何在频繁申请释放内存的情况下,避免碎片的产生.这就要求内核采取灵活而恰当的内存分配策略.通常,内存分配一般有两种情况:大对象(大的连续空间分配).小对象(小的空间分配).针对不同的需求,Linux分别采取了伙伴系统算法和SLAB进行内存分配. 伙伴系统:把所有的空闲页框分为11个块链表,每个块链表中的结点分别是大小为1,2,4,8,16,32,64,1…

转自: http://www.cnblogs.com/tolimit/ 阅读之前,先敬原作者一杯! 分段和分页 先看一幅图 也就是我们实际中编码时遇到的内存地址并不是对应于实际内存上的地址,我们编码中使用的地址是一个逻辑地址,会通过分段和分页这两个机制把它转为物理地址.而由于linux使用的分段机制有限,可以认为,linux下的逻辑地址=线性地址.也就是,我们编码使用的是线性地址,之后只需要经过一个分页机制就可以把这个地址转为物理地址了.所以我们更重要的可能是去说明一下linux的分页模型. 系…