Linux Slab分配器(二)--初始化
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_list3高速缓存用来存储slab数据结构中的这两个关键结构
这里明显有点自相矛盾,那就是slab管理器尚未建立起来,又如何靠slab分配高速缓存来给这些结构分配空间呢?
解决第一个问题的方法是直接静态定义一个名为cache_cache的kmem_cache结构,来管理所有的kmem_cache描述符,对于array_cache和kmem_list3,内核也是先静态定义,然后建立起普通高速缓存(general cache),再使用kmalloc分配普通高速缓存空间来替代之前静态定义的部分。
普通高速缓存是一组大小按几何倍数增长的高速缓存的合集,一个普通高速缓存用如下结构描述
普通高速缓存的大小由malloc_sizes表来确定
其中<linux/kmalloc_sizes.h>中的内容为
cache_cache的初始化和普通高速缓存的建立由start_kernel()-->mm_init()-->kmem_cache_init()函数来完成,下面就来看具体的初始化代码
这个值的更新是在kmem_cache_create()-->setup_cpu_cache()函数中进行更新的,每调用一次kmem_cache_create(),g_cpucache_up的值就加1,直到它等于EARLY,比如说第一次调用kmem_cache_create()创建了AC(array_cache)的高速缓存,那么g_cpucache_up由NONE变为PARTIAL_AC,那么下次调用kmem_cache_create()创建L3高速缓存时,内核就知道AC高速缓存已经准备好了,也就是说可以在array_cache高速缓存中为L3高速缓存描述符的array_cache描述符分配高速缓存空间了。
创建了AC和L3高速缓存后就循环创建各级普通高速缓存,此时创建的高速缓存都是完整的了!也就是说里面的结构变量都已经是存储在相应的高速缓存中由于AC高速缓存已经创建,因此kmalloc()动态创建一个array_cache对象替换cache_cache的静态array_cache由于AC高速缓存描述符本身的array_cache描述符还未动态创建,因此同样kmalloc()动态创建一个array_cache替换AC高速缓存的静态array_cache为cache_cache,AC,L3高速缓存分别动态创建kmem_list描述符对象,替换静态的initkmem_list3 将g_cpucache_up置为EARLY,表示slab分配器的初始化已初步完成slab分配器初始化工作的最后一步由kmem_cache_init_late()函数完成,这个函数就不做详细分析了,它的工作就是设置cache_cache和各级普通高速缓存中的array_cache本地高速缓存的相关属性