shrinker：页 LRU 之外的 VFS缓存怎么回收

这一篇第一次集中进入 Linux 文件程序。先认识三个会贯穿全文的名字：VFS、dentry和 inode。

例如进程打开 /home/alice/note.txt 时可以先建立这张最小关系图：

open
│
▼
VFS 逐级解析方法名字
│
├─ home -> 一个 dentry
├─ alice -> 一个 dentry
└─ note.txt -> 一个 dentry
│
▼
inode

”。这篇文章讨论的就是：访问结束后这些内存对象为什么还能留下还有内存紧张时谁有资格删掉它们。

主线第 五篇讲过buddy 管页，SLUB 把页切成 dentryinode、vm_area_struct 等内核小对象。番外一又画过一条没有展开的分支：kswapd 和 direct reclaim 在扫描页 LRU 之外还会进入 shrink_slab。

前五篇番外已经把普通页的回收方法拆开了：

页 LRU ├─ 匿名 folio -> rmap -> swap -> 释放物理页
└─ 文件 folio -> page cache
-> 必要时 writeback-> 释放物理页

但执行一次大目录遍历后/proc/meminfo 里可能增长的不只是 Cached还有 Slab 和 SReclaimable； 不过，即使文件没有打开，内核也可能继续保留大量 dentry 和 inode。它们不在 inactivefile 或 inactiveanon 上,Multi-Gen LRU也不负责判断一个 dentry 能不能删。这一篇不枚举 Linux里 的所有 shrinker,也不重新泛讲所有 slab cache.全文只追一条具体方法：

方法 lookup留下 dentry / inode |
▼ 内存压力触发 VFS superblock shrinker
|
▼先 prune dentry。再 prune inode |
▼ 对象回到各自 kmem_cache |
▼ SLUB把全空 slab 的页还给 buddy

ovlinode和 ext4inode_cache会出现在后面,不是为了横向介绍更多 slab,而是因为具体想程序通常把 struct inode 嵌在自己的私有 inode 对像里;同一次容器访问真实会同时产生这些对像. 全文要证明得主要结论是:

VFS先判断哪些 dentry/inod 已经没有语义上的使用者并结束其像生命周期;SLUB只负责管理像槽位,并在整个 slab变空后吧页还给 buddy. 先用一张图吧它和前面接起来:

内存压力这方面，kswapd或当前分配者进入 reclaim |
▼ vmscan |
┌───────────┴───────────┐ shrinklruvec shrinkslab │ | anon/file folio vfs superblock shrinker │ | swap/page cache supercachecount(supercachescan │ | freeable pages supercachescan(supercachescan │ | prunedcachesb(pruneicachesb │ pruneicachesb │ ▼ SLUB release slab folio | ▼ buddy

本章所有源码结论以 Linux stable v6.5为准,对应本章实际检出得 commit是39cb076c7dc7e44e3cab5c82ffda16a550ed8436.shrinker API近年发生过变化.阅读旧资料时尤其不要吧旧版 register_shrinker得写法直接套到 . 二,shrinker: 做 LRU之外得 VFS 缓冲怎么回收

这一节 介绍三个会贯穿全章得名字:VFS,dentry和inode,通常不保存在普通数据内容. 例如进程打开/home/alice/note.txt 时可以先建立这张最小关系图: open│▼VFS逐级解析方法名│├─ home →一个dentry├─ alice →一个dentry└─ note.txt →一个dentry│▼inodes ".本章讨论就是:访问结束后这些内存为什么能留下还有紧张时谁有资格删掉它们. 主线第五篇讲过buddy管页.SLUB吧页切成areastruct等内核小物体番外又画过条没展支:kswapd和direct reclaim在扫描LRU之外还走入shrinkslab. 前五篇番外已经把普通页回收方法拆开了: 页面LRU├─匿名folio→rmap→swap→释放物理页面└─思想folio→page cache->必要时writeback->释放物理页面但运行一次大目录遍历后/proc/meminfo里可能增长不仅仅Cached还有Slab。SReclaimable甚至未打开思想也可能继续保留量量denrty/inodes他们不在 inactivefile或 inactiveanon上.Multi-GenLRU也不负责判断个denrty能不能删. 这一篇不枚举Linux所有shrinker也不会重新泛讲slabcache.全章只追条具体方法: 方法lookup留下denrty/inodes│▼| 内存压力触发VFSsuperblockshrinker|▼|prunedentery再pruneinnodes│►|objt返回各自kmemcaches│►|SLUB整空slab返buddyovlinoddeext4inoddecache.ext4innoddecache.ext4innoddeobjct.都会出现此节但不是为了横向介绍更多slab而是因为具体思想通常将struct innods嵌入自己私有innodsobjct里同次容器访问真实走同时产生这些objct.

超出 Slub 的范围

shrinking process