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slab 页的标志位定义和per-CPU 访问/快速路径的编译期开关。

一、enum slab_flags

enum slab_flags { SL_locked = PG_locked, SL_partial = PG_workingset, /* Historical reasons for this bit */ SL_pfmemalloc = PG_active, /* Historical reasons for this bit */ };

背景：slab 页复用了struct page的 flags

SLUB 早期直接用struct page的flags字段来标记 slab 页的状态。为了不额外占用空间，它借用了page->flags中几个当前 slab 场景下用不到的位：

为什么是这几个位

• PG_locked在普通页缓存里表示页锁，slab 页本来就不参与页缓存回写，所以借来当 slab 自己的锁标志很合适。

• PG_workingset属于页回收的工作集统计，slab 页不需要，借来标记 partial。

• PG_active属于 LRU 活跃标志，slab 页不在 LRU 上，借来标记 pfmemalloc。

注释里的"Historical reasons for this bit"就是在说明：这些绑定是历史沿用下来的，不是语义上的自然对应，不要误以为 slab 和 workingset/active 有真实关系。

后续演进

较新内核（6.x 之后）引入了独立的struct slab，不再直接复用struct page，这些SL_* = PG_*的借位写法逐步被struct slab自己的字段取代。

二、per-CPU 指针与快速路径开关

#ifndef CONFIG_PREEMPT_RT #define slub_get_cpu_ptr(var) get_cpu_ptr(var) #define slub_put_cpu_ptr(var) put_cpu_ptr(var) #define USE_LOCKLESS_FAST_PATH() (true) #else ... #define USE_LOCKLESS_FAST_PATH() (false) #endif

目的

SLUB 的快速路径依赖per-CPU 数据：kmem_cache_cpu里的freelist和当前 slab 页。要安全访问它，必须保证当前代码不会被迁移到别的 CPU，否则this_cpu_ptr()拿到的可能是错的数据。

普通内核（非 PREEMPT_RT）

#define slub_get_cpu_ptr(var) get_cpu_ptr(var) #define slub_put_cpu_ptr(var) put_cpu_ptr(var) #define USE_LOCKLESS_FAST_PATH() (true)

• get_cpu_ptr()=preempt_disable()+this_cpu_ptr()。

• put_cpu_ptr()=preempt_enable()。

• 非 RT 内核里preempt_disable()是内联的、只是改一个 per-thread 计数器，开销极小，所以宏直接展开成函数调用即可。

• USE_LOCKLESS_FAST_PATH() == true：允许走无锁快速路径。因为preempt_disable()同时阻止了抢占和 CPU 迁移，当前 CPU 的 freelist 不会被本地抢占打断，也不会被迁走，于是可以直接无锁操作。

PREEMPT_RT 内核

#define slub_get_cpu_ptr(var) \ ({ \ migrate_disable(); \ this_cpu_ptr(var); \ }) #define slub_put_cpu_ptr(var) \ do { \ (void)(var); \ migrate_enable(); \ } while (0) #define USE_LOCKLESS_FAST_PATH() (false)

RT 内核里spinlock_t变成可睡眠的rt_mutex，preempt_disable()不能像普通内核那样随便用（会破坏实时性，且语义不同）。因此改用migrate_disable()/migrate_enable()：

• 只禁止 CPU 迁移，但允许抢占。

• 这样在操作 per-CPU freelist 的过程中，当前任务可能被抢占，别的任务在同一 CPU 上也可能来动这个 freelist →不再安全。

• 所以USE_LOCKLESS_FAST_PATH() == false，快速路径必须退化成加锁方式（走 spinlock 保护的慢路径）。

slub_put_cpu_ptr里的(void)(var);

RT 分支里this_cpu_ptr(var)的结果在put时不用，为了消除未使用参数/变量的编译警告，加一句(void)(var);。同时保证宏在语法上像一个完整语句。

三、这两段合起来说明了什么

SLUB 的性能核心是per-CPU 无锁快速路径，而它的正确性依赖两个前提：

1. 访问期间不能被迁移到别的 CPU—— 两个分支都保证。

2. 访问期间该 CPU 的 freelist 不被并发修改—— 普通内核靠preempt_disable()（关抢占）实现，所以可以无锁；RT 内核只关迁移不关抢占，做不到，于是主动放弃无锁快速路径，改为加锁。

因此USE_LOCKLESS_FAST_PATH()就是 SLUB 在“普通内核走无锁快路”和“RT 内核走加锁慢路”之间的编译期选择开关，后续代码里会大量出现：

if (USE_LOCKLESS_FAST_PATH()) { // 无锁快速路径 } else { // 加锁路径 }

四、一句话总结

• enum slab_flags：SLUB 历史上借用struct page的几个无关 flag来标记 slab 页的 locked/partial/pfmemalloc 状态，注释强调是历史沿革。

• 宏：为per-CPU 快速路径提供 CPU 绑定保护——普通内核用preempt_disable()实现真正的无锁；PREEMPT_RT 只能用migrate_disable()，无法阻止抢占，于是把USE_LOCKLESS_FAST_PATH()关掉，强制走加锁路径。