Linux内核内存分配器：SLOB、SLAB与SLUB对比

"这篇资料主要讨论了Linux内核中的三种内存分配器：SLOB、SLAB和SLUB，以及它们在内存管理中的角色和特点。这些分配器对于处理小对象的高效分配至关重要，并且与其他子系统如设备驱动、文件系统等紧密关联。" Linux内核的Slab分配器是内存管理的关键组成部分，它以PAGE_SIZE（通常是4KB）作为基本的分配单元，允许进行分数分配，这对于频繁需要的小型内核对象特别有用，例如网络描述符。Slab分配器的性能非常关键，因为它涉及到缓存机制，能够提高内存使用的效率。 Slab分配器与页面分配器和内存管理系统共同工作，服务于设备驱动和文件系统等系统组件。内核中的内存分配函数，如kmalloc()用于动态分配内存，kfree()用于释放内存，kzalloc()用于分配并清零内存，kmem_cache_alloc()和kmem_cache_free()则针对特定缓存分配和释放对象。还有针对多节点系统的kmalloc_node()和kmem_cache_alloc_node()，它们允许指定内存节点进行分配。 历史上，Linux内核经历了不同的Slab分配器阶段： 1. SLOB（K&R 分配器）：自1991年至1999年，SLOB是基于经典的K&R内存分配方式，简单且适用于低内存环境。 2. SLAB（Solaris 类型分配器）：从1999年到2008年，SLAB引入了缓存概念，改进了内存分配的效率和结构化。 3. SLUB（无队列分配器）：自2008年开始，SLUB成为主流，它进一步优化了性能，去除了SLAB中的队列管理，减少了开销。 每种分配器的设计哲学都有所不同。SLOB追求简洁，适用于资源有限的环境；SLAB则提供了更复杂的缓存管理，适合中高端系统；而SLUB在保持高性能的同时，通过去除不必要的数据结构简化了实现。 Linux内核的SLOB、SLAB和SLUB分配器在内存管理上扮演着至关重要的角色，它们各自适应不同的场景，共同确保了系统对内存的有效利用和高效分配。理解这些分配器的工作原理对于优化内核性能和解决内存相关问题至关重要。