Linux中SLUB的调试 [一]

Question

如题所述

Answer 1

在Linux内核中，自2.6.23版本起，SLUB（Small/fast Local Buffer）分配器取代SLAB，成为默认的内核对象层分配器。尽管两者共享“slab”名称，但在实践中有所区分。默认情况下，"CONFIG_SLUB_DEBUG"选项在"make defconfig"中开启，而"CONFIG_SLUB_DEBUG_ON"通常关闭（如RedHat 4.18.0-80.el8.x86_64的debug版本）。

要启用SLUB调试，有两种方法：一是重新编译内核并添加"slub_debug"参数，如"grubby --args='slub_debug' --update-kernel /boot/vmlinuz-4.18.0-80.el8.x86_64"；二是直接在内核启动时加入。SLUB的设计考虑了调试需求，使得调试相对容易。

开启所有SLUB的debug信息会占用大量内存，调试时通常针对特定可疑的SLUB开启。比如，要检查"numa_policy"的调试信息，使用"Z"参数。开启debug后，对象会包含额外的调试信息，有助于检测内存错误，如越界访问和未初始化或已释放内存的访问。

在运行时开启debug，模块供应商可以自行设置SLUB的debug开关，而无需重启内核。但仅设置"SLAB_RED_ZONE"可能不足以检测buffer overflow，还需配合"SLAB_CONSISTENCY_CHECKS"。除了"slabtop"和"/proc/slabinfo"，SLUB的sysfs接口提供了更全面的调试信息，通过"/sys/kernel/slab"可以动态修改debug属性。

slabinfo工具，作为查看slab信息的实用工具，能提供详细统计和排序功能，包括追踪对象的分配和释放。即使不开启"slub_debug"，slabinfo也能提供基本信息。但在加上debug信息后，slabinfo的追踪功能会更加强大，显示调用次数、调用路径和进程信息，有助于问题定位。

在SLUB快速增长导致难以确定具体问题时，可能需要结合systemtap等工具进行更深入的分析。所有信息都应遵循原文的版权声明。