Linux kmalloc/kfree 源码解读
kmalloc/kfree用于划分和回收内核空间低区内存的方法。改组方法没有直接通过伙伴系统进行内存的划分，通过slab算法进行分配的。同时也为每个CPU提供一个阵列缓存，用于提高分配效率。下面对改组函数进行源码级的分析。
内存分配
static inline void *kmalloc(size_t size, gfp_t flags)
1. 从Slab通用缓存中查找可用的缓存（可以分配的）。
cachep = __find_general_cachep(size, flags);
if (unlikely(cachep == NULL))
return NULL;
如果没找到可用的缓存，直接返回0，表示分配失败。
2. 接着，就从缓存中分配Slab对象。先从CPU的阵列缓存中申请对象。如果缓存中还有Slab对象。
ac = cpu_cache_get(cachep);
if (likely(ac->avail)) {
STATS_INC_ALLOCHIT(cachep);
ac->touched = 1;
objp = ac->entry[--ac->avail];
}
3. 如果阵列缓存中没有对象，则需要向Slab缓存申请对象，重填阵列缓存，然后再分配对象。
a) 首先尝试从节点的共享缓存中进行分配。
if (l3->shared) {
struct array_cache *shared_array = l3->shared;
if (shared_array->avail) {
if (batchcount > shared_array->avail)
batchcount = shared_array->avail;
shared_array->avail -= batchcount;
ac->avail = batchcount;
memcpy(ac->entry,
&(shared_array->entry[shared_array->avail]),
sizeof(void *) * batchcount);
shared_array->touched = 1;
// 分配成功
goto alloc_done;
}
}
b) 接着判断Slab缓存是不是空了，如果空了就需要为缓存注入新的血液。我们知道Slab缓存中有3个链表，分别指向全满，半满和全空的Slab。通过判断这三个链表是不是为空，来决定要不要向伙伴系统申请Slab缓存。
entry = l3->slabs_partial.next;
if (entry == &l3->slabs_partial) {
l3->free_touched = 1;
entry = l3->slabs_free.next;
if (entry == &l3->slabs_free)
goto must_grow;
}
c) 如果缓存中仍然存在可用的Slab对象，则分配，填充阵列缓存。
while (slabp->inuse < cachep->num && batchcount--) ｛
ac->entry[ac->avail++] = slab_get_obj(cachep, slabp,
numa_node_id());
}
d) 如果发现Slab缓存中的对象都已经分配完了，需要从伙伴系统中申请Slab对象，来增长缓存。
if (unlikely(!ac->avail)) {
int x;
x = cache_grow(cachep, flags, numa_node_id());
// cache_grow can reenable interrupts, then ac could change.
ac = cpu_cache_get(cachep);
if (!x && ac->avail == 0) // no objects in sight? abort
return NULL;
if (!ac->avail) // objects refilled by interrupt?
goto retry;
}
kfree函数很简单，将Slab对象释放到阵列缓存中，如果缓存满了，则批量释放到Slab缓存中