24.slab分配器（释放对象kmem_cache_free,销毁缓存kmem_cache_destroy）

如果一个分配的对象已经不再需要，那么必须使用kmem_cache_free返回给slab分配器。图3-52给出了该函数的代码流程图。

 

类似于分配，根据per-CPU缓存的状态不同，有两种可选的操作流程。如果per-CPU缓存中的对象数目低于允许的限制，则在其中存储一个指向缓存中对象的指针。

 

mm/slab.c 
static inline void __cache_free(kmem_cache_t *cachep, void *objp) 
{ 
... 
　　if (likely(ac->avail < ac->limit)) { 
　　　　ac->entry[ac->avail++] = objp; 
　　　　return; 
　　} else { 
　　　　cache_flusharray(cachep, ac); 
　　　　ac->entry[ac->avail++] = objp; 
　　} 
}

否则，必须将一些对象（准确的数目由array_cache->batchcount给出）从缓存移回slab，从编号最低的数组元素开始：缓存的实现依据先进先出原理，这些对象在数组中已经很长时间，因此不太可能仍然驻留在CPU高速缓存中。

具体的实现委托给cache_flusharray。该函数又调用了free_block，将对象从缓存移动到原来的slab，并将剩余的对象向数组起始处移动。例如，如果缓存中有30个对象的空间，而batchcount为15，则位置0到14的对象将移回slab。剩余编号15到29的对象则在缓存中向上移动，现在占据位置0到14。

 

将对象从缓存移回到slab是有益的，因此仔细考察一下free_block是值得的。该函数所需的参数是缓存的kmem_cache_t实例、指向缓存中对象指针数组的指针、表示数组中对象数目的整数和内存所属的结点。

mm/slab.c 
static void free_block(kmem_cache_t *cachep, void **objpp, int nr_objects, int node) 
{ 
　　int i; 
　　struct kmem_list3 *l3; 
　　for (i = 0; i < nr_objects; i++) { 
　　　　void *objp = objpp[i]; 
　　　　struct slab *slabp; 
...

对每个对象必须执行下列操作：

mm/slab.c 
　　slabp = virt_to_slab(objp);

　 　 l3 = cachep->nodelists[node];

　　  list_del(&slabp->list);

　　  slab_put_obj(cachep, slabp, objp, node);

　　　slabp->inuse--;

　　  l3->free_objects++;

在确定对象所属的slab之前，首先必须调用virt_to_page找到对象所在的页。与slab之间的关联使用前文所述的page_get_slab确定。

该slab（临时）从缓存的链表移除。slab_put_obj反映了在空闲链表中的这种操作：用于分配的第一个对象是刚刚删除的，而列表中的下一个对象则是此前的第一个对象。此后，该slab重新插入到缓存的链表中：

mm/slab.c 
... 
　　/* 修正slab所处的链表 */ 
　　if (slabp->inuse == 0) { 
　　　　if (l3->free_objects > l3->free_limit) { 
　　　　　　 l3->free_objects -= cachep->num; 
 　　　　　　slab_destroy(cachep, slabp); 
　　　　} else { 
 　　　　　　list_add(&slabp->list, &l3->slabs_free); 
　　　　} 
　　} else { 
　　　　 list_add(&slabp->list, &l3->slabs_partial); 
　　} 
　　} 
}

 

如果在删除之后，slab中的所有对象都是未使用的（slab->inuse == 0），则将slab置于slabs_free链表中。

例外情况：缓存中空闲对象的数目超过预定义的限制cachep->free_limit。在这种情况下，使用slab_destroy将整个slab返回给伙伴系统。

如果slab同时包含使用和未使用对象，则插入到slabs_partial链表

 销毁缓存

如果要销毁只包含未使用对象的一个缓存，则必须调用kmem_cache_destroy函数。该函数主要在删除模块时调用，此时需要将分配的内存都释放。由于该函数的实现没什么新东西，下面我们只是概述一下删除缓存的主要步骤。

 依次扫描slabs_free链表上的slab。首先对每个slab上的每个对象调用析构器函数，然后将slab的内存空间返回给伙伴系统。

 释放用于per-CPU缓存的内存空间。

 从cache_cache链表移除相关数据。