Slob分配器相较Slab和Slub分配器而言,最大的特点就是简洁,其总共的实现代码大概就600多行,因此其适用于嵌入式系统。不同于Slab和Slub,Slob分配器没有引入本地CPU高速缓存和本地节点的概念。Slob分配器同样使用链表来管理slob,不过总共只存在三个全局partial_free链表,这三个链表是按对象大小来划分的。
对于小于256字节的对象,将从free_slob_small链表中寻找slob进行分配
对于小于1024字节的对象,将从free_slob_medium链表中寻找slob进行分配
对于大于1024字节的对象,将从free_slob_large链表中寻找slob进行分配
对于大于PAGE_SIZE的对象,将直接通过伙伴系统分配,不经手Slob分配器
那么总共只有三个链表,Slob分配器的各类缓存怎么管理自己的空闲对象呢?实际上,所谓的不同类别的缓存都只是伪缓存,因为它们并没有专属自己的内存。当你在Slob分配器中创建一个缓存时,只是声明了该缓存的对象的大小size、对齐值align等,那么当要从该缓存分配对象时,将会根据size定位到相应的链表,寻求分配。因此专用缓存分配对象(kmem_cache_alloc())和普通缓存分配对象(kmalloc())并无太多区别,它们的对象都来源于这三个链表,只不过内核欺骗性的保留了这些接口而已。由此可以想象,struct kmem_cache这个结构在Slob分配器中是很简洁的
接下来的一个问题就是Slob分配器是如何描述slob的。在Slob分配器中,一个slob永远都是占用一个页框的大小,所以对于大于PAGE_SIZE的对象,会选择直接通过伙伴系统分配。Slob分配器将所有的slob组织在三个全局链表中,不过,这些slob的描述结构都不需要进行额外的分配。Slob分配器将描述slob的变量打包成一个结构,然后和页描述符struct page一起组成一个联合体,这样就可以直接利用页描述符已占有的空间,将页描述符中无关紧要的字段填充为slob的有效描述字段,这样便可以省下一笔内存了!
我们可以看到,实际上真正用于slob管理的项只有三个,即units,free和list.
free和list的意义已经很清楚明了了,现在来解释下slobidx_t units这个玩意。unit是slob的粒度,也就是说当你分配内存时,必须分配出去N个unit,所有的管理都是基于unit的。unit的大小根据PAGE_SIZE的不同而不同,通常情况下为2个字节,关于unit大小的定义:
既然slob的管理是基于unit的,那么units字段的含义也就很容易理解了,它表示的是slob中当前还剩余的空闲单元数目。