【存儲管理】核心緩沖區的管理

專用緩沖區隊列

（1）在kmem_cache_s中，slabs維持一個slab隊列，firstnotfull指向隊列中第一個含有空閑對象的slab，當firstnotfull== slabs表示隊列中已不存在空閑對象slab，next用來cache_cache建立專用緩沖區slab隊列的隊列，及slab隊列控制結構的隊列，當slab的slabt與對象不再同一個slab上時即大對象，指針slabp_cache指向對方隊列中的控制結構，num表示slab上有幾個緩沖區，gfporder表示每一個slab的大小，objsize表示原始對象的大小（如node）；

（2）在使用kmem_cache_create()時，參數offset為0表示對第一個緩沖區在slab中的位移并無要求，但flags是SLAB_HWCACHE_ALIGN表示要求與高速緩存中的緩沖行邊界對齊，指明構造函數和拆除函數；具體功能是經過一系列的運算，以确定每一個slab有幾個頁面組成，劃分成多少個對象緩沖區，slab的控制結構kmem_slab_t應該在slab上外面集中存儲，還是與相應的緩沖區緊挨着放在一起，還有“顔色”數量等等，最後要将kmem_cache_t鍊入cache_cahe的next隊列中；它隻是建立了所需的專用緩沖區隊列的基礎設施，所形成的slab隊列是個空隊列，具體的建立等需要配置設定緩沖區時，卻發現隊列中無空閑的緩沖區可供配置設定，使用kmem_cache_grow來進行的；

（3）在_kmem_cache_alloc()中，kem_cache_alloc_one()通過隊列頭的指針firstnotfull，找到第一個含有空閑對象的slab，如果它與slabs相同，說明還未建立好slab隊列，是個空隊列或沒有空閑對象的slab，應該進一步擴充；如果找到了空的slab，就使用kmem_cache_alloc_one_tail，return slab->smem+slab->free*cache->objsize，更新slabt，kmem_cache_t裡的相關資訊；如果slab隊列中已經不存在包含空閑對象的slab，是以到标号alloc_new_slab中，使用kmem_cache_grow來配置設定一塊新的slab，使緩沖區隊列生長起來；

（4）在kmem_cache_grow中，首先對一些參數進行了一些檢查以後，計算出下一塊slab的着色區大小，通過kmem_getpages()配置設定用于具體對象緩沖區的頁面，這個函數最終調用alloc_pages()配置設定空閑頁面，然後使用kmem_cache_slabmgme建立起slab的管理資訊，及更新inuse=0，以及更新colouroff着色區的大小s_mem=objp+colour_off；使用宏操作SET_PAGE_CACHE，SET_PAGE_SLAB設定page的prev和next，分别使他們屬于所屬的slab和slab隊列，PageSetSlab設定page的PG_slab設定為1，以表明頁面的用途；緩沖區隊列增長以後， 在_kmem_cache_alloc()中try_again重試；

（5）其實在_kmem_cache_alloc()在之前，我們會調用skb_from_poll()，先從已配置設定的slab塊中配置設定，如果失敗的話再試_kmem_cache_alloc()；緩沖區隊列的縮小是通過kswapd定時地調用kmem_cache_reap()來收割，依次檢查若幹專用緩沖區slab隊列，看是否有完全空閑的slab存在，有的話就将這些slab占用的記憶體頁面釋放；

（6）kmem_cache_free()中的kmem_cache_free_one()通過slab的連結數組釋放給定對象，還要遞減所屬slab隊列控制結構中的非空閑對象的計數即inuse，分為三種情況（原slab沒有空閑對象後現在有了，原slab有空閑對象後現在所有的都空閑了，原slab有空閑對象後現在就多一個）；

通用緩沖區隊列

（1）kmalloc就是使用使用通用緩沖區隊列的一個例子，它首先在cache_sizes結構數組中從小到大掃描，找到第一個能滿足要求的隊列，然後調用_kmem_cache_alloc()從該隊列中配置設定一個緩沖區；