华为内部面试题库---（18）

1、关于伙伴算法，下列说法正确的是（单选）：（《深入理解linux内核》P303-P313）

A、伙伴算法会造成内部碎片

B、alloc_pages(gfp_mask, order)返回第一个所分配页框的线性地址

C、只要内存足够，可以使用伙伴算法分配任意大小的内存

D、称为伙伴的两个块要求大小相同，且物理地址是连续的

参考答案：D

试题分析：

满足下列条件的两个块称为伙伴系统：

1）  两个块具有相同的大小，记为b。

2）  它们的物理地址是连续的。

3）  第一块的第一个页框的物理地址是2*b*2¹²的倍数。

伙伴算法会造成外部碎片问题，而SLAB/SLUB分配器造成内部碎片。

alloc_pages(gfp_mask, order)返回第一个所分配页框的描述符的线性地址。

伙伴算法采用页框作为基本内存单元，只能分配2^order个页大小的内存，一般order最大为11。

 

2、关于SLAB分配器，下列说法正确的是（单选）：（《深入理解linux内核》P323-P340）

A、SLAB分配器可以用于分配小于一个页框的小块内存，因此不会造成内存浪费

B、kfree将内存释放回伙伴系统

C、SLAB分配器包含多个slab，每个slab由一个或多个连续的页框组成，这些页框中既包括已分配的对象，也包括空闲的对象

D、SLAB分配器把对象分组放进高速缓存（由kmem_cache描述），每个高速缓存都是同种类型对象的一种“储备”。高速缓存分为普通和专用两种，它们都是使用kmem_cache_create()函数创建

参考答案：C

试题分析：

SLAB分配器用于分配小块内存，但不是任意大小的内存，其大小是2的幂，如需要50Byte内存，则SLAB分配器会分配64Byte，因此还是会造成浪费（内部碎片，但小于50%）。

SLAB分配器是基于伙伴系统，但kfree并不会直接将内存释放回伙伴系统，而是保留在SLAB分配器中并很快地重新使用它们。

专用高速缓存用kmem_cache_create()函数创建，可以存放task_struct/mm_struct等内核结构。普通高速缓存主要供kmalloc()函数使用，在系统初始化期间调用kmem_cache_init()和kmem_cache_sizes_init()来建立。

 

3、下列说法正确的有（多选）：（http://blog.csdn.net/star143133/article/details/6890055）

A、vmalloc用于内核分配一块线性地址连续，但物理地址不一定连续的内存，vmalloc对可分配的最大内

存，没有明确的限制

B、bootmem用于在伙伴系统初始化之前，bootmem不属于伙伴系统管理

C、系统启动之后，可分配的最大连续物理内存由MAX_ORDER确定，如果需要大量连续的物理内存，可以在内核引导时预留：使用bootmem allocator分配或在Linux内核引导时，传入参数“mem=size”保留顶部的内存区间

参考答案：ABC

试题分析：

     1) 可以在Linux内核引导过程中绕过伙伴系统来分配大块内存。使用方法是在Linux内核引导时，调用mem_init函数之前用alloc_bootmem函数申请指定大小的内存。如果需要在其他地方调用这块内存，可以将alloc_bootmem返回的内存首地址通过EXPORT_SYMBOL导出，然后就可以使用这块内存了。这种内存分配方式的缺点是，申请内存的代码必须在链接到内核中的代码里才能使用，因此必须重新编译内核，而且内存管理系统看不到这部分内存(bootmem伙伴系统不可见)，需要用户自行管理。

   2) 在Linux内核引导时，传入参数“mem=size”保留顶部的内存区间。比如系统有256MB内存，参数“mem=248M”会预留顶部的8MB内存，进入系统后可以调用ioremap(0xF800000，0x800000)来申请这段内存。

 

4、alloc_pages()分配页框时需要gfp_mask参数，它是一组标志，它指明了如何寻找空闲的页框，下列说法错误的是（单选）：（《深入理解linux内核》P304-P306）

A、gfp_mask可以指明在哪个内存区分配内存，例如如果__GFP_DMA标志被置位，则只能从ZONE_DMA内存管理区获取页框

B、假设系统存在ZONE_NORMAL/ZONE_DMA32/ZONE_DMA区，如果gfp_mask没有置位__GFP_DMA和__GFP_HIGHMEM，则分配顺序为：DMA->DMA32->NORMAL

C、GFP_ATOMIC标志表示是一个原子内存分配请求，原子请求不会被阻塞，如果没有足够的空闲页，显示分配失败。为了尽量减少原子分配失败，内核保留了一个页框池，只有在内存不足时才使用

D、GFP_THISNODE指定在本节点分配，如果本节点内存不足则分配失败

参考答案：B

试题分析：

B分配次序应该是：NORMAL->DMA32->DMA.

 

5、关于SLAB和SLUB分配器，说法错误的是（单选）：（《深入理解linux内核》P323-P340）

A、SLAB分配器使用free、partial、full三个队列管理slab，而SLUB分配器只有一个partial队列

B、SLAB/SLUB分配器为每个cpu维护per cpu cache，分配对象时优先从本地cpu cache中分配

C、SLAB分配器具有缓冲区重用的功能，当内核执行请求创建新的缓冲区 C2 时，SLAB 分配器会先搜索已创建的缓冲区，如果发现某缓冲区 C1 的对象大小略大于 C2，则重用 C1

D、SLUB分配器保留了SLAB分配器的所有API接口函数

参考答案：C

试题分析：

具有缓冲区重用功能的是SLUB分配器，kmem_cache维护了一个refcount，表示它被复用的次数。