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slab分配器与内存碎片：Linux内核内存管理调优

共计 30 章节
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01
内存管理概述
Linux内存管理架构 · 虚拟内存与物理内存 · 内存分配器的作用
内存管理概述Linux
02
伙伴系统(Buddy System)
伙伴系统原理 · 页面分配与释放 · 碎片化问题
BuddySystem
03
Slab分配器引入
为什么需要Slab分配器 · Slab分配器解决的问题 · 与伙伴系统的关系
Slab分配器引入
04
Slab分配器核心概念
Slab · Cache · Object
Slab分配器核心概念
05
Slab分配器数据结构
kmem_cache结构 · slab结构 · 对象描述符
Slab分配器数据结构
06
Slab分配器工作流程
对象分配流程 · 对象释放流程 · Slab的三种状态(Full/Par…
Slab分配器工作流程
07
Slub分配器
Slub与Slab的区别 · Slub的优势 · Slub的CPU本地缓存
Slub分配器
08
Slob分配器
Slob的设计哲学 · 适用场景 · 与Slab/Slub的对比
Slob分配器
09
内存碎片类型
外部碎片 · 内部碎片 · Slab分配器如何减少碎片
内存碎片类型外部碎片
10
外部碎片分析
伙伴系统中的外部碎片 · 高阶页面分配失败 · 碎片整理技术
外部碎片分析伙伴系统
11
内部碎片分析
Slab对象大小对齐 · 缓存行对齐 · 填充(Padding)导致的浪费
内部碎片分析Slab
12
Slab着色(Coloring)
着色原理 · 如何减少缓存行冲突 · 性能影响
SlabColoring
13
Per-CPU缓存
本地对象缓存 · 减少锁竞争 · 提高分配/释放速度
Per-CPU缓存
14
Slab分配器调优参数
slab_min_objects · slab_max_size · slab_debug
Slab分配器调优参数
15
内存碎片监控工具
/proc/slabinfo · /proc/buddyinfo · slabtop命令
内存碎片监控工具proc/slabinf…
16
内存碎片检测与诊断
使用ftrace跟踪分配路径 · 分析碎片成因
内存碎片检测诊断
17
内存压缩(Compaction)
页面迁移 · 碎片整理 · 与Slab分配器的交互
Compaction内存压缩
18
内存规整(Memory Reclaim)
直接回收 · 后台回收 · kswapd与Slab回收
MemoryReclaim
19
Slab缓存回收
shrink_slab机制 · 注册shrinker · 手动触发回收
Slab缓存回收
20
大页(HugePage)与Slab
透明大页(THP)对Slab的影响 · 大页分配策略
HugePageSlab
21
NUMA架构下的Slab
NUMA节点感知 · 远程访问代价 · Node本地缓存
NUMASlab
22
Slab分配器锁优化
全局锁 · Per-CPU锁 · RCU在Slab中的应用
Slab分配器锁优化
23
Slab调试与错误检测
Red Zoning · Poisoning · kmemcheck
Slab调试
24
内存泄漏检测
kmemleak原理 · 配置与使用 · 报告解读
内存泄漏检测kmemleak
25
Slab分配器性能基准测试
使用perf · lmbench · hackbench评估
Slab分配器性能基准测…
26
内核配置选项
CONFIG_SLAB · CONFIG_SLUB · CONFIG_SLOB的选择
内核配置选项CONFIG
27
实时系统与Slab
实时内核的Slab需求 · 确定性分配 · 优先级反转
Slab实时系统
28
容器环境下的内存管理
cgroup内存限制 · Slab内存隔离 · OOM处理
容器环境下的内存…cgroup
29
Slab分配器未来演进
新特性 · 社区讨论 · 与新兴内存技术(如PMEM)的适配
Slab分配器未来演进
30
综合调优案例
从监控到诊断到调优的完整流程 · 实战经验总结
综合调优案例从监控到诊断到调…