Linux Kernel: Lookaside Cache (前瞻快取)

驅動程式往往根據使用者請求一次又一次地配置相同記憶體大小的物件。為此，Linux核心提供此需求的機制 - Lookaside cache。而此機制稱為Slab Allocator。

以SCSI驅動程式為例，當使用者要讀寫硬碟資料時，會由區塊裝置驅動程式 (Block Device Driver)向SCSI層發出請求，SCSI層將此請求轉換成SCSI command的結構 (struct scsi_cmnd)，為了能快速配置與存取SCSI command，SCSI層驅動程式為每一個SCSI command結構配置lookaside cache。其用法如下:

1. 首先，必須先配置一個快取物件導向，其函式: struct kmem_cache *
kmem_cache_create (const char *name, size_t size, size_t align,
unsigned long flags, void (*ctor)(void *))


    ◎ name: 此快取物件名稱，此名稱會出現在/proc/slabinfo。
    ◎ size: 物件大小。
    ◎ align: 對齊字元數大小，通常為零。
    ◎ flag: 配置物件的方式，詳見include/linux/slab.h。
    ◎ ctor: 建構子函式位址。當核心成功地配置物件後，便會呼叫此函式。

2. 接著，呼叫kmem_cache_alloc，配置每一個物件，其原型: void *kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep, gfp_t flags);

    ◎ cachep: kmem_cache_create回傳的位址。
    ◎ flags： 詳見kmalloc的flags參數。

3. 釋放記憶體:
void kmem_cache_free(struct kmem_cache *cachep, void *objp)
→ 釋放物件，但並未釋放快取。
void kmem_cache_destroy(struct kmem_cache *cachep) → 釋放快取。

範例 (取自Linux SCSI驅動程式):


【Reference】
1. Linux Device Driver, third edition
2. Linux Kernel Source 2.6.31