slab着色区简介

slab机制的简介表示如下图所示：

slab内的结构如下图所示：

 

先来看看slab着色的目的。
slab中倾向于把大小相同的对象放在同一个硬件cache line中。为什么呢？方便对齐，方便寻址。
但这样会带来一个问题。
假如有两个对象，A，B，它们size一样，都是12个字节。
这样，如果交替访问这两个对象时，就会造成这两个对象不停地从cache line中换入/换出到RAM中，而其他的cache line很有可能闲着没事干。
怎么解决这个问题呢？
slab着色就上场了。

　　每个Slab的首部都有一个小小的区域是不用的，称为“着色区（coloring area）”。着色区的大小使Slab中的每个对象的起始地址都按高速缓存中的”缓存行（cache line）”大小进行对齐（80386的一级高速缓存行大小为16字节，Pentium为32字节）。因为Slab是由1个页面或多个页面（最多为32）组成，因此，每个Slab都是从一个页面边界开始的，它自然按高速缓存的缓冲行对齐。但是，Slab中的对象大小不确定，设置着色区的目的就是将Slab中第一个对象的起始地址往后推到与缓冲行对齐的位置。因为一个缓冲区中有多个Slab，因此，应该把每个缓冲区中的各个Slab着色区的大小尽量安排成不同的大小，这样可以使得在不同的Slab中，处于同一相对位置的对象，让它们在高速缓存中的起始地址相互错开，这样就可以改善高速缓存的存取效率。

　　每个Slab上最后一个对象以后也有个小小的废料区是不用的，这是对着色区大小的补偿，其大小取决于着色区的大小，以及Slab与其每个对象的相对大小。但该区域与着色区的总和对于同一种对象的各个Slab是个常数。

　　每个对象的大小基本上是所需数据结构的大小。只有当数据结构的大小不与高速缓存中的缓冲行对齐时，才增加若干字节使其对齐。所以，一个Slab上的所有对象的起始地址都必然是按高速缓存中的缓冲行对齐的。

　　综上所诉：SLAB 利用剩余的不足一个 object 的空间来进行缓存染色。具体说来，就是以平台的 cache line 的长度（存储在 cachep->colour_off）为偏移值（这一点非常重要！），计算出剩余的空间有多少个偏移值 cachep->colour ，然后就从 0 到 cachep->colour - 1（这个值是 l3->colour_next），每次就偏移 colour_next * colour_off 。这样，根据我们上面的叙述，每个 SLAB 将最终被放到不同的 cache line ，从而缓解了缓存过热的问题。

　　不过，其实这个方法并不是特别的有效，因为它的有效范围只有 colour 个，也就是说，colour 个之后，还是会发生覆盖的问题，