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…

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…

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…

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…

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…

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…

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…

温馨提示:本文用到了一些可以在启动memcached设置的全局变量.关于这些全局变量的含义可以参考<memcached启动参数详解>.对于这些全局变量,处理方式就像<如何阅读memcached源代码>所说的那样直接取其默认值. slab内存池分配器: slab简介: memcached使用了一个叫slab的内存分配方法,有关slab的介绍可以参考链接1和链接2.可以简单地把它看作内存池.memcached内存池分配的内存块大小是固定的.虽然是固定大小,但memcached的能分配的…

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…

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…

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…

题记:内存管理一直是C/C++程序的红灯区.关于内存管理的话题,大致有两类侧重点,一类是内存的正确使用,例如C++中new和delete应该成对出现,用RAII技巧管理内存资源,auto_ptr等方面,很多C/C++书籍中都使用技巧的介绍.另一类是内存管理的实现,如linux内核的slab分配器,STL中的allocator实现,以及一些特定于某种对象的内存管理等.最近阅读了一些内存管理实现方面的资料和源码,整理了一下,汇编成一个系列介绍一些常用的内存管理策略. 1. STL容器简介 STL提供…

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…

      还记得一个进程创建的时候是什么给它分配的“进程描述符”吗?没错,是slab分配器,那么,这个slab分配器是个什么东西呢?       分配和释放数据结构是所有内核中最普遍的操作之一.为了便于结构的频繁分配和回收,编程人员常常会用到空闲链表.空闲链表中包含可供使用的,已经分配好的数据结构块.当代码需要一个新的数据结构实例时,就可以从空闲链表中抓取一个,而不需要再去执行一些分配内存的代码,这样不仅高效而且使用简单.以后,当不需要这个数据结构时,我们不能简单的释放这块内存,而是需要把它放…

一.基础概述 如果使用伙伴系统分配和释放算法,不仅会造成大量的内存碎片,同时处理效率也比较低.SLAB是一种内存管理机制,其核心思想是预分配.SLAB是将空间按照SIZE对内存进行分类管理的,当申请一块大小为size的内存时,SLAB分配器就从size集合中分配一个单元出去,当释放一个大小为size的内存时,则将其放回到size集合中去,但不是返回给操作系统.当又要申请一个size的内存时,可以重复上面的处理,从而避免了内存碎片的产生.[注:因SLAB处理过程中,涉及的细节太多,在此只是做一个原…

1.内部碎片和外部碎片 外部碎片 什么是外部碎片呢?我们通过一个图来解释: 假设这是一段连续的页框,阴影部分表示已经被使用的页框,现在需要申请一个连续的5个页框.这个时候,在这段内存上不能找到连续的5个空闲的页框,就会去另一段内存上去寻找5个连续的页框,这样子,久而久之就形成了页框的浪费.称为外部碎片. 内核中使用伙伴算法的迁移机制很好的解决了这种外部碎片. 内部碎片 当我们申请几十个字节的时候,内核也是给我们分配一个页,这样在每个页中就形成了很大的浪费.称之为内部碎片. 内核中引入了slab机…

在内存管理的上下文中, 初始化(initialization)可以有多种含义. 在许多CPU上, 必须显式设置适用于Linux内核的内存模型. 例如在x86_32上需要切换到保护模式, 然后内核才能检测到可用内存和寄存器. 而我们今天要讲的bootmem分配器就是系统初始化阶段使用的内存分配器. 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…

转 详解slab机制 2015年01月15日 16:34:47 cosmoslhf 阅读数:12657   http://blog.csdn.net/u010246947/article/details/10133101 目前有很多讲slab的文章,要么是纯讲原理画一堆图结合源码不深导致理解困难,要么是纯代码注释导致理解更困难,我在猛攻了一周时间后,细致总结一下slab,争取从原理到源码都能细致的理解到并立刻达到清楚的使用. 一.slab分配器概述: 有了伙伴系统buddy,我们可以以页为单位获…

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…

Linux的物理内存管理采用了以页为单位的buddy system(伙伴系统),但是很多情况下,内核仅仅需要一个较小的对象空间,而且这些小块的空间对于不同对象又是变化的.不可预测的,所以需要一种类似用户空间堆内存的管理机制(malloc/free).然而内核对对象的管理又有一定的特殊性,有些对象的访问非常频繁,需要采用缓冲机制:对象的组织需要考虑硬件cache的影响:需要考虑多处理器以及NUMA架构的影响.90年代初期,在Solaris 2.4操作系统中,采用了一种称为“slab”(原意是大块的…

一: slab是为了解决内部碎片提出的,还是外部碎片? 为了解决内部碎片. 内部碎片的产生:因为所有的内存分配必须起始于可被 4.8 或 16 整除(视处理器体系结构而定)的地址或者因为MMU的分页机制的限制,决定内存分配算法仅能把预定大小的内存块分配给客户.假设当某个客户请求一个 43 字节的内存块时,因为没有适合大小的内存,所以它可能会获得 44字节.48字节等稍大一点的字节,因此由所需大小四舍五入而产生的多余空间就叫内部碎片. 外部碎片的产生: 频繁的分配与回收物理页面会导致大量的.连续且…