文章管理 优雅的slab内存分配器（六）—— freelist

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freelist是干嘛的？

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我们前面提到过freelist，只不过仅仅提到了freelist可以放在slab内部也可以放在slab外部，并没有提到freelist的具体作用。我们今天就来剖析一下freelist的作用。

freelist的作用其实非常非常简单，就是记录slab中没有使用的object。这里有几个注意点：

1. freelist实际上是一个数组，数组中存放未使用的object的index值。
2. page->active用于记录哪些object index是空闲的，freelist索引0-page->active记录内容无效，索引page->active往后是空闲的object index。

3. 上面提到的已分配并不一定是被用户使用，也可能是被cache到了array_cache中。

   下面我们采用图形辅以代码来详细说明freelist的工作机制。

Freelist功能剖析

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freelist初始化

cache_grow_begin--->cache_init_objs(cachep, page)--->set_free_obj(page, i, i);

当分配slab的时候，slab中所有所有的object都是空闲的，此时freelist数组中存放的值是0，1，2，3 ……，如下图：

page->active为0，表明所有的object都是空闲的，且freelist数组所有成员都是有效的。

依次从slab中分配了5个object

slab_get_obj--->page->active++

从slab中申请object的时候，page->active会往前推进。分配了5个object之后，freelist状态如下：

freelist[0]-freelist[4]是无效的。

依次释放object index为0和object index为2的object

slab_put_obj
   |----->unsigned int objnr = obj_to_index(cachep, page, objp);
   |        根据object的地址计算object index
   |----->page->active--;
   |----->set_free_obj(page, page->active, objnr);
   |        设置freelist[page->active]=objnr

freelist状态如下：

释放了两个object之后，page->active=3，且freelist[4]=0，freelist[3]=1。