slab分配器是一种高效的内存管理机制，主要用于小块内存的分配和释放。

slab分配器简述

slab分配器是一种内存管理机制，它将内存分割成多个"缓存"（cache），每个缓存包含固定大小的对象。这些对象可以是内核数据结构、缓冲区或其他小块内存。

slab分配器用途

• 高效内存分配：为频繁使用的内核对象提供快速的内存分配和释放。
• 减少内存碎片：通过预分配固定大小的对象，减少内存碎片。
• 提高缓存效率：通过保持对象在缓存行中对齐，提高CPU缓存的使用效率。
• 降低内存开销：重用已分配的对象，减少了分配和初始化的开销。

slab分配器原理

slab分配器的工作原理可以分为几个关键部分：

• Slab缓存：
  每种类型的对象都有自己的slab缓存。缓存由多个slab页组成，每个slab页包含多个相同大小的对象。

• 对象管理：
  对象可以处于三种状态：已分配、空闲或部分空闲。空闲对象通过空闲链表进行跟踪。

• 内存分配过程：
  当请求内存时，slab分配器首先检查对应大小的缓存。
  如果有空闲对象，直接分配；否则，创建新的slab页。

• 内存释放过程：
  释放对象时，将其标记为空闲并添加到空闲链表。
  如果一个slab页中的所有对象都空闲，可能会释放整个页面。

• 着色（Coloring）：
  slab分配器使用"着色"技术来改善缓存利用率。
  通过在slab的开始处添加不同大小的偏移量，使对象在缓存行中均匀分布。

简化的伪代码示例

struct slab_cache {size_t object_size;struct slab *slabs_full;struct slab *slabs_partial;struct slab *slabs_free;
};struct slab {void *objects;         // 指向对象数组的指针unsigned int inuse;    // 已使用的对象数量unsigned int free;     // 空闲对象的数量struct list_head list; // 用于链接slab的列表