Linux内存管理（32）：slub 分配器初始化

已于 2025-04-11 15:29:02 修改
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分类专栏： Linux 内存管理 文章标签： linux 内存管理 slab slub kmem_cache_init
于 2022-11-10 17:39:07 首次发布
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/shift_wwx/article/details/127785111
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本文深入剖析了Linux5.4版本中slub分配器的初始化流程，从kmem_cache_init()开始，讲解了如何创建boot_kmem_cache、计算对齐值、初始化slab缓存描述符等步骤。slub初始化涉及create_boot_cache()、bootstrap()、setup_kmalloc_cache_index_table()、create_kmalloc_caches()和init_freelist_randomization()等关键函数，最终完成slub分配器的核心slab缓存创建，包括kmem_cache、kmem_cache_node和多种大小的kmalloc_caches。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

源码基于：Linux5.4

约定：

  • 芯片架构：ARM64
  • 内存架构：UMA
  • CONFIG_ARM64_VA_BITS：39
  • CONFIG_ARM64_PAGE_SHIFT：12
  • CONFIG_PGTABLE_LEVELS ：3

0. 前言

在 zone初始化一文中简单剖析了 zone 的初始化流程，也是继 memblock初始化

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Linux内存管理(5)：SLUB分配器
zhang_shuaifeng的博客
04-13 434
内核内存对象分配，SLUB分配器
Linux内存管理（38）：slub 分配器之kmalloc详解
私房菜
12-01 960
在之前的 slub 系列博文中，详细地分析了slub 分配的初始化、创建、对象分配、对象释放的原理， linux 系统为内核一些连续内存申请提供了 kmalloc 接口，为此专门创建了不同大小的kmalloc caches，详细可以查看《slub 分配器初始化》第5节。本文在此基础上详细分析 kmalloc 相关接口。
优雅的slab内存分配器（二）——slab初始化kmem_cache_init
liuhangtiant的博客
08-01 1895
slab内存分配器初始化有函数kmem_cache_init来完成，本文会详细介绍slab内存分配器的初始化流程。 软件架构 kmem_cache_init |----->kmem_cache = &kmem_cache_boot; | 第一个kmem cache实例，静态定义，不过尚需必须要的初始化 |----->kmem_cach...
Linux Slub分配器(二)--初始化
系统运维
06-27 125
水平有限，描述不当之处还请之处，转载请注明出处http://blog.youkuaiyun.com/vanbreaker/article/details/7695264 和slab分配器一样，分配器的初始化工作主要是初始化用于kmalloc的gerneral cache，Slub分配器的gerneral cache定义如下： struct kmem_cache kmalloc_caches[SL...
Linux Slab分配器(二)--初始化
系统运维
06-15 173
水平有限，描述不当之处还请之处，转载请注明出处http://blog.youkuaiyun.com/vanbreaker/article/details/7666959 在前文中介绍了slab所涉及到的数据结构， slab分配器的初始化工作都是围绕这些数据结构来展开的，主要是针对以下两个问题: 1.创建kmem_cache高速缓存用来存储所有的cache描述符 2.创建array_cache和kmem...
Linux内存管理 Slab分配器(二：初始化)
云计算?
09-15 175
初看起来，slab系统的初始化不是特别麻烦，因为伙伴系统已经完全启用，内核没有受到其他特别的限制。尽管如此，由于slab分配器的结构所致，这里有一个鸡与蛋的问题。为初始化slab数据结构，内核需要若干远小于一整页的内存块，这些最适合由kmalloc分配。这里是关键所在：只有在slab系统已经启用之后，才能使用kmalloc。更确切的说，该问题涉及kmalloc的Per-CPU缓存的初始化。在这些缓...
初始化slab分配器
云（存储），松（耦合）
02-01 2070
5.8.2 初始化slab分配器<br />回到mm_init()函数，继续走，下一个函数kmem_cache_init()，也是重点函数，用于初始化内核slab分配体系。这个函数来自文件mm/slab.c<br /> <br />1375void __init kmem_cache_init(void)<br />1376{<br />1377        size_t left_over;<br />1378        struct cache_sizes *sizes;<br />1379   
Linux内存管理：slub分配器
lingshengxiyou的博客
11-12 330
我们知道内核中的物理内存由伙伴系统(buddy system)进行管理，它的分配粒度是以物理页帧(page)为单位的，但内核中有大量的数据结构只需要若干bytes的空间，倘若仍按页来分配，势必会造成大量的内存被浪费掉。slab分配器的出现就是为了解决内核中这些小块内存分配与管理的难题。这个概念首先在sun公司的SunOS5.4操作系统中得以实现。slab分配器是基于buddy页分配器，在它上面实现了一层面向对象的缓存管理机制(是不是感觉有点像malloc函数在glibc中实现的内存池)。
Linux内存管理（36）：slub 分配器之kmem_cache_free
私房菜
11-24 878
在博文《slub分配器之kmem_cache_create》中详细分析了使用对外接口申请slab cache 的过程，在博文《slub分配器之kmem_cache_alloc》中详细分析了通过slab cache 分配object 的分配过程，了解了slub 分配器分配内存的快速分配和慢速分配两种方式。本文将重点分析slub 分配对外的第三个接口 kmem_cache_free()，该接口用以释放slub 缓存对象。
Linux 内存管理之 SLUB分配器（5）：slub初始化过程
And乔的博客
12-27 1250
Linux 内存管理之 SLUB分配器（5）：slub初始化过程 本小节整理记录下kmem_cache结构的初始化过程，其实呢，在前边4个小节整理完成后，本部分也就呼之欲出了 本部分主要解决如下问题： 在slub分配逻辑中可以看到，object的alloc实际是在kmem_cache和kmem_cache_node 结构中分配的，那么必然存在一个蛋与鸡的故事，如何处理的？ 在初始化的过程中，有哪些关键接口，以及其作用？ 首先将本部分的整体调用结构图示出来： 1. 构造静态kmem_cache &am
[内核内存] slab分配器2---slab系统初始化
菁的博客
05-08 857
文章目录1 slab系统初始化---kmem_cache_init&&kmem_cache_init_late2 kmem_cache实例中cpu本地高速缓存和 kmem_cache_node实例中共享高速缓存间的关系2.1 本地cpu高速缓存（cpu_cache）和cpu共享高速缓存（shared_cache）间的交互关系2.2 shared cache引入原因3.3 slab系统中特殊结构体内存分配3.3.1 创建对应数据结构的slab cache描述符3.3.2 分配slab obj3
Linux内存管理slub分配器
嵌入式Linux
09-14 783
背景Kernel版本：4.14ARM64处理器，Contex-A53，双核使用工具：Source Insight 3.5， Visio1. 概述之前的文章分析的都是基于页面的内存分配，而...
内存管理 初始化（五）kmem_cache_init 初始化slab分配器(上)
weixin_33800463的博客
10-04 279
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...
slub 分配器初始化
weixin_60723876的博客
02-08 89
在zone初始化一文中简单剖析了 zone 的初始化流程，也是继memblock初始化和SPARSEMEM初始化之后有一个内存管理层，而zone 这一层管理层中，所有的物理内存都会被添加到zone 中的成员变量free_area 数组管理，而它就是buddy 系统管理的核心数据结构。memblock初始化SPARSEMEM初始化zone 初始化进行了内存管理的初始化流程，而经过bootmem管理的内核内存映射、sparse 模型创建zone 数据结构和。
内存管理：1. slab-初始化
苟浩的博客
01-09 621
内存管理：1. slab-初始化
4.19内核SLUB内存分配器
gjioui123的博客
12-21 340
内核的大部分管理数据结构都是通过kmalloc分配内存的，那么slab本身结构的内存管理就出现了一个鸡与蛋的问题，slab数据结构所需内存远小于一整页的内存块，这些最适合kmalloc分配，而kmalloc只有在slab初始化完之后才能使用。create_kmalloc_caches中循环通过new_kmalloc_cache创建kmem_cache。new_kmalloc_cache创建内核预先准备的固定大小的内存块。1：kmalloc_slab获取kmem_cahce。
Linux内存管理（35）：slub 分配器之kmem_cache_create
私房菜
11-23 797
slub 分配器初始化》一文中我们详细分析了slub 分配的初始化流程，最开始slub 系统没创建好，系统利用了局部变量和，临时创建了两个slab，创建完成后使用将全局变量和管理结构迁入，摆脱静态局部变量管理，至此slub 系统初步形成。紧接着通过创建kmalloc 需要的 slab caches(大概14组)，此时通过更新为UP，标记slub 系统正式创建完成。
SLUB内存管理之slub初始化
weixin_45337360的博客
06-19 604
在讲slub内存管理涉及的四个函数之前，先从slub内存分配算法的初始化开始。系统启动时，会进行slub内存分配算法的初始化，函数流程是：start_kernel() -> mm_init()->kmem_cache_init()。完成kmem_cache_node、kmem_cache、kmalloc_caches三个slab cache管理结构的初始化，对于内核中其他的slab cache的创建通过kmem_cache_create()函数完成。.........
slub分配器概述
生活需要深度
04-14 1247
在linux的内核运行需要动态分配内存的时候，其中有两种分配方案： 第一种是以页为单位分配内存，即一次分配内存的大小必须是页的整数倍 第二种是按需分配，一次分配的内存大小是随机的 ​ 对于第一种方案是通过伙伴系统实现，以页为单位管理和分配内存，但是这个单位确实也太大了。对于第二种方案，在现实的需求中，如果我们要为一个10个字符的字符串分配空间，如果按照伙伴系统采用分配一个4KB或者更多空间的完整页面，不仅浪费而且完全不可接受。显然的解决方案是需要将页拆分为更小的单位，可以容纳大量的小对象。同时新的解决方案
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