linux - “内存缓存”和“内存池”的区别

Question

通过阅读“understanding linux network internals”和“understanding linux kernel”这两本书以及其他参考资料，我很困惑，需要对“内存缓存”和“内存池”技术进行一些澄清。

1）它们是相同的还是不同的技术？

2）如果不相同，是什么造成了差异或不同的目标？

3) 另外，Slab Allocator是怎么进来的？

Answer 1

关于slab分配器：

因此，想象一下内存是平坦的，即您有一块 4 gigs 连续内存。然后您的一个程序需要 256 字节的内存，因此内存分配器必须从这 4 个演出中选择一个合适的 256 字节块。所以现在你的记忆看起来像

<============256bytes=======================>

（每个 = 是一个连续的内存块）。一段时间过去了，许多使用内存运行的程序需要更多或更多或更少的 256 个块，因此最终您的内存可能如下所示：

<==256==256=256=86=68=121===>

所以它变得支离破碎，然后就没有你美丽的 4gig 内存块的痕迹——这就是碎片化。现在，slab 分配器要做的是跟踪分配的对象，一旦它们不再使用，它​​会说内存是空闲的，而实际上它将保留在某种列表中（您可能想了解FreeLists）。

所以现在想象一下，第一个程序放弃分配的 256 个字节，然后一个新程序想要拥有 256 个字节，因此它可能会重新使用最后释放的 256 个字节而不是分配一个新的主内存块，而不必经历负担在物理内存中搜索适当的连续空间块。这就是您实质上实现内存缓存的方式。这样做是为了整体减少内存碎片，因为您最终可能会遇到内存碎片太大以至于无法使用的情况，并且内存管理器必须做一些魔术来让您获得适当大小的块。使用平板分配器可以主动解决（但不能消除）问题。

Answer 2

Lookaside Caches - Linux 内核中的缓存管理器有时称为slab 分配器。您最终可能会一遍又一遍地分配许多相同大小的对象，因此通过使用这种机制，您可以分配许多相同大小的对象，然后在以后使用它们，而无需一遍又一遍地分配许多对象。

内存池只是一种后备缓存的形式，它试图始终保留一个内存列表以备不时之需，因此当创建内存池时，分配函数（slab allocators）会创建一个预分配对象池，以便您可以获取它们当你需要的时候。

Answer 3

Linux 内存分配器 AKA 平板分配器维护经常使用的类似或近似大小的内存对象列表/池。平板为程序员提供了额外的灵活性，可以创建自己的相同大小的常用内存对象池，并将其标记为程序员想要的，分配，解除分配并最终销毁它。这个缓存是你的驱动程序知道的，它是私有的。但是有一个问题，在内存压力期间，分配失败的可能性很高，这在某些驱动程序中是不可接受的，那么更好的办法是始终保留一些方便的内存，这样我们就不会感到内存紧缩，因为 kmem 缓存是更通用的池机制，我们需要一个能够始终保持最低所需内存的人，这就是我们的伙伴内存池。