slab分配器之kmem_cache_free

kmem_cache_free ---> __cache_free 

limit表示的是cache中最多空闲的obj个数，如果cache中avail的数目小于 limit，那么表示可以将obj直接

放入到缓存中，等待新的分配到来。

如果cache中空闲的obj太多了，那么，需要将obj放入到slab中。当然这个返回并不是返回一个，而是将batchount个obj返回给slab。这个工作是cache_flusharray来做的。

if (likely(ac->avail < ac->limit)) {

STATS_INC_FREEHIT(cachep);

ac->entry[ac->avail++] = objp;

return;

} else {

STATS_INC_FREEMISS(cachep);

cache_flusharray(cachep, ac);

ac->entry[ac->avail++] = objp;

}

1 cache_flusharray函数

如果三链有共享的Cache，那么可以将obj移入共享cache中。

当然条件是共享的cache不能太满。条件是（shared_array->limit - shared_array->avail）>0

拷贝个数是ac->batchcount个obj

if (l3->shared) {

struct array_cache *shared_array = l3->shared;

int max = shared_array->limit - shared_array->avail;

if (max) {

if (batchcount > max)

batchcount = max;

memcpy(&(shared_array->entry[shared_array->avail]),

      ac->entry, sizeof(void *) * batchcount);

shared_array->avail += batchcount;

goto free_done;

}

}

如果不能往共享cache中拷贝，那么只能往移到三链中的slab中去。这是由free_block完成的

2 free_block函数。

这个函数其实是将缓存ac中的batchcount个obj返回给slab中的三链中

对每个obj执行如下操作

for (i = 0; i < nr_objects; i++) //nr_objects 就是所说的batchcount

通过obj的指针，返回slab的地址。即virt_to_slab。步骤有2

1） obj的指针放回slab的首页。首先根据obj返回obj所在页，然后根据obj所在的页返回slab的首页。

    因为他们是组合页，每个页面page的first_page 都指向slab所在的首页。

       struct page *page = virt_to_head_page(obj);

2）根据slab所在的page返回slab的指针。还记得上篇博文描述 alloc的过程中有个page_set_slab函数。这个

函数是设置page和slab的关系的，函数体是page->lru.prev = (struct list_head *)slab;  OK，从page返回slab的指针也非常简单，page-lru.prev就指向slab。

page_get_slab(page);

list_del(&slabp->list);

将slab从当前的链表中脱离，因为这个slab要新增一个空闲的obj，这样的话，他可能从full链表转移到 partial链表，也可能从partial链表转移到 free链表，所以，先把当前这个slab从链表中移除，后面可以看到，根据实际情况，重新链到合适的链表中去。

slab_put_obj(cachep, slabp, objp, node);

这个就是将obj放入到slab中去。这个函数比较有意思，大家可以看下，加深对slab 组织形式的理解

首先根据obj的指针可以算出obj位于slab的第几个位置。

这个不难，因为slab->s_mem 这个存储的是第一个obj的位置，

根据偏移量和每个obj的大小，就知道，当前obj是第几个obj。

slabp->free = objnr; 是把刚释放的obj放到slab的第一个obj。下一次优选选择分配这个obj。

slab_bufctl(slabp)[objnr] = slabp->free;  把之前的第一个存储到管理数组slab_bufctl中。

这样大家可以看到可用的空闲slab的组织形式：

free执行的是第一个可用的obj的index，比如 free = 5

数组slab_bufctl[5] 存储的是第二个可分配的obj的index。比如slab_bufctl[5] = 2，

第三个可分配的obj去slab_bufctl[2]去找，比如slab_bufctl[2] =7.表示index是7的obj是第三个可分配的obj。  。。。。。。。以此类推。

static void slab_put_obj(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp,

void *objp, int nodeid)

{

unsigned int objnr = obj_to_index(cachep, slabp, objp);

slab_bufctl(slabp)[objnr] = slabp->free;

slabp->free = objnr;

slabp->inuse--;

}

 slabp->inuse--;  当前再用的obj自减。如果当前在用的obj减到了 0，表示这个slab完全空闲了。

如果当前的slab完全空闲（slabp->inuse == 0），slab 上的所有  obj都是空闲的，

1 如果整个三链上的空闲obj太多了，释放这个slab。调用slab_destroy函数完成。

2 否则，将当前的slab 链入到l3->slabs_free。

如果slab上的还有在用的obj，即inuse > 0 ，将slab 链入到l3->slabs_partial。

3 slab_destroy 函数

这个函数的作用是 三链上的空闲obj太多，有点浪费内存，需要将当前这个slab释放掉，

把页面还给伙伴内存系统。

看else部分，对于slab 所在的（多个）页面，调用伙伴内存系统的接口kmem_freepages释放掉。

如果slab头不在slab上，调用kmem_cache_free 把slab头释放掉。

static void slab_destroy(struct kmem_cache *cachep, struct slab *slabp)

{

void *addr = slabp->s_mem - slabp->colouroff;

slab_destroy_objs(cachep, slabp);

if (unlikely(cachep->flags & SLAB_DESTROY_BY_RCU)) {

struct slab_rcu *slab_rcu;

slab_rcu = (struct slab_rcu *)slabp;

slab_rcu->cachep = cachep;

slab_rcu->addr = addr;

call_rcu(&slab_rcu->head, kmem_rcu_free);

} else {

kmem_freepages(cachep, addr);

if (OFF_SLAB(cachep))

kmem_cache_free(cachep->slabp_cache, slabp);

}

}