linux kernel 內存管理是個很大的話題，這里記錄一點個人關於slab模塊的一點思考總結。
有些書把slab介紹成高速緩存，這會讓人和cache，特別是cpu cache混淆，造成誤解。slab最開始的目的是解決頻繁內存分配的效率問題，所以把頻繁分配回收的對象，預先分配並初始化好，后面的對象分配回收主要就是對象管理數據的維護工作。
linux kernel 通過把整個物理內存划分成以一個個page進行管理，管理器就是伙伴系統，它的最小分配單元就是page。但是對於小於page的內存分配，如果直接分配一個page，是一個很大的浪費。linux kernel 通過slab來實現對小於page大小的內存分配。slab把page按2的m次冪進行划分一個個字節塊，當kmalloc申請內存時，通過slab管理器返回需要滿足申請大小的最小空閑內存塊。
slub主要是針對slab的對象管理數據的優化版本，相比於slab，slub提供更小的管理成本開銷。而且slub對多核系統的支持也更加友好。細節這里就不展開講。
所以kernel的內存管理是個2層分層系統，從下往上依次為：
- 第一層為全部物理內存：其管理器為伙伴系統，最小管理單位為page；
- 第二層為slab page：其管理器為slab/slub，最小管理單位為2的m次冪的字節塊；
另外為了解決多核和NUMA架構下效率問題，slab管理器kmem_cache又把slab page對象分為2層結構，從下往上依次為：
- 第一層為NUMA node下cpu共享page：管理器為kmem_cache_node，管理node下的slab對象，解決NUMA架構的內存訪問效率問題。當本層的空閑page不足時，從伙伴系統申請空閑page；
- 第二層為per-cpu專屬page：管理器為kmem_cache_cpu，管理cpu專屬的slab對象，解決多核競爭問題。當本層的空閑page不足時，從第一層申請空閑page；
可以看出，kernel內存管理大量使用了分層抽象的思想，這也是軟件設計中控制復雜度最常見的手段。
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