45、内核模块作者的内核内存分配（第二部分）

内核模块作者的内核内存分配（第二部分）

1. 技术要求

在开始之前，需要准备一个运行 Ubuntu 22.04 LTS（或更高稳定版本）的虚拟机（或本地系统），并安装所有必需的软件包。同时，建议克隆代码仓库，以便实际操作代码，代码仓库地址为：https://github.com/PacktPublishing/Linux-Kernel-Programming_2E 。

另外，后续会运行一个非常消耗内存的应用程序，可能会导致内核采取一些极端措施（杀死某些进程），因此建议在安全、隔离的系统上进行测试，最好是没有重要数据的 Linux 测试虚拟机。

2. 创建自定义 slab 缓存

Slab 缓存背后的核心设计理念是对象缓存。通过缓存频繁使用的对象（即数据结构），可以显著提高内存分配和释放的速度，从而提升整体性能。

当编写驱动程序时，如果发现某个数据结构经常被分配和释放，通常会使用 kzalloc() （或 kmalloc() ）和 kfree() 来分配和释放该对象。而 Linux 内核为模块和驱动程序开发者提供了 slab 层 API，允许创建自定义 slab 缓存。

2.1 创建和使用内核模块中的自定义 slab 缓存

创建、使用和销毁自定义 slab 缓存通常需要以下三个步骤：
1. 使用 kmem_cache_create() API 创建指定大小的自定义 slab 缓存，这通常在模块的初始化代码路径（或驱动程序的探测方法）中完成。
2. 使用 sla