TEMA 3. GESTIÓN DE MEMORIA - Universidad de Almería

Diseño de Sistemas Operativos
Tema 3. Gestión de Memoria
El sistema agrupa los cachés formando una lista enlazada. Los slabs dentro de una caché se agrupan
formando una lista circular doblemente enlazada. Se mantiene la lista parcialmente ordenada; primero los
slabs llenos, luego los parcialmente llenos y luego los vacíos. La caché mantiene un puntero al primer slab con
al menos un objeto libre. Los descriptores de slab se pueden almacenar dentro o fuera del propio slab. Para
ilustrar este comportamiento podemos estudiar la siguiente figura,
Figura 3.14. Relación entre los descriptores de caché y los descriptores de slabs.
Los cachés se dividen en dos categorías: (1) cachés generales, utilizados por el Slab allocator para
propósitos propios); (2) cachés específicos, utilizados por lss restantes partes del kernel. Los cachés
generales son: (1) un primer caché que contiene los descriptores de caché utilizados por el kernel (la variable
cache_cache contiene su descriptor). (2) Trece cachés adicionales para almacenar áreas de tamaño
geométricamente distribuido, de tamaños 32, 64, 128, 256, 512 hasta 131072 bytes. Por cada tamaño hay dos
cachés, uno apropiado para asignaciones DMA y el otro para asignaciones normales (la tabla cache_sizes se
utiliza eficientemente para derivar la dirección de caché correspondiente a un tamaño dado. Los cachés
generales se inicializan con kmem_cache_init() y kmem_cache_sizes_init() durante la inicialización del
sistema. Por otro lado, los cachés específicos se crean mediante kmem_cache_create(). Para destruir un
caché se llama a la función kmem_cache_destroy() que se encuentra en el archivo fuente .
Cada objeto tiene un descriptor de tipo kmem_bufctl_t en el archivo fuente . Los descriptores de
objetos se almacenan en un array ubicado después del correspondiente descriptor de slab. Al igual que los
descriptores de slabs, los descriptores de objetos de un slab pueden almacenarse de dos formas: descriptores
de objetos externos e internos. El primer descriptor de objeto en el array describe el primer objeto en el array
y así sucesivamente. Un descriptor de objetos es simplemente en entero (unsigned int), que tiene significado
cuando el objeto está libre. Éste contiene el índice al siguiente objeto libre en el slab, implementando así una
liste de objetos libres en el slab. El descriptor del objeto del último elemento de la lista de objetos libres se
marca como BUFCLT_END (0xffffffff). Los objetos se asignan y se liberan mediante las funciones
kmem_cache_alloc() y kmem_cache_free(). Los objetos de propósito general se obtienen mediante las
funciones kmalloc() y se liberan con kfree(), implementadas en , permitiendo asignar y liberar
áreas de memoria formadas por páginas contiguas en memoria central.
3.4.3.6. Gestión de Área de Memoria no Contigua
En ocasiones no es posible o no es ventajoso emplear marcos de página contiguos. En ese caso, se mapea un
rango de direcciones lineal contiguo sobre marcos de página no contiguos. La principal ventaja de este
esquema es que evita la fragmentación externa, mientras que el inconveniente es que es necesario modificar
las tablas de páginas del kernel. Es práctico para asignaciones infrecuentes. El tamaño de la asignación
lógicamente debe ser múltiplo de 4 KBytes.
Departamento de Lenguajes y Computación. Universidad de Almería Página 3.35