内存管理学习笔记（二）

slab描述符struct slab用来描述每个slab：
struct slab{
    struct list_head list;      /*满，部分满或空闲链表*/
    unsigned long  colouroff;   /*slab着色的偏移量*/
    void    *s_mem;             /*在slab中的第一个对象*/
    unsigned   int  inuse;      /*已分配的对象数*/
    kmem_bufctl_t   free;       /*第一个空闲对象（如果有）*/
    }
slab描述符要么在slab之外另行分配，要么就放在slab自身最开始的的地方。slab层只有当给定的高速缓存中既没有部分满的也没有空的slab时才会调用页的分配函数，slab层的管理是在每个高速缓存的基础之上的，通过提供给整个内核一个简单的接口来完成。当创建一个高速缓存后，slab层所起的作用就像一个专门的分配器，可以为具体的对象类型进行分配。

slab分配器的接口
kmem_cache_t *kmem_cache_create(const char *name,size_t size
                size_t align, unsigned long flags,
                void (*ctor)(void *,kmem_cache_t *,unsigned long),
                void (*dtor)(void *,kmem_cache_t *,unsigned long))
参数依次是：高速缓存的名字，每个元素的大小，缓存中第一个对象的偏移，控制高速缓存行为的标志，构造和析构函数（内核不用）。

int kmem_cache_destory(kmem_cache_t *cachep)  销毁给定的高速缓存
void *kmem_cache_alloc(kmem_cache_t *cachep, int flags)   获取对象指针
void kmem_cache_free(kmem_cache_t *cachep,void *objp)    释放一个对象

当要创建和销毁很多较大的数据结构时应考虑建立slab高速缓存。slab层会给每个处理器维持一个对象高速缓存（空闲表），这种高速缓存会极大的提高对象分配和回收的性能。slab层不是频繁地分配和释放内存，而是事先分配好对象存放在高速缓存中。当你需要一块新的内存来存放数据结构时，slab层一般无需另外分配内存，而只需要从高速缓存中得到一个对象就可以了。

栈上的静态分配
用户空间的栈非常大，可以动态增长，而内核栈大小固定。通常内核栈是1页或2页。栈上大量的静态分配是很危险的。

高端内存的映射
   x86体系结构上，高于896MB的所有物理内存的范围大都是高端内存，不会永久地或自动的映射到内核地址空间。高端内存中的页被映射到3GB到4GB之间。
永久映射：要映射一个给定的page结构到内核地址空间，使用：void *kmap(struct page *page) 只能用在进程上下文中。
解除映射：使用 void *kunmap(struct page *page)
临时映射：可以用在不能睡眠的地方，禁止内核抢占。可用于中断处理程序，获取映射时不阻塞。
          void *kmap_atomic(struct page *page,enum km_type type)