在 start_kernel 函數中，linux 內核的初始化會通過調用 proc_caches_init 函數來為內核對象分配和初始化 slab 緩存描述符。這個函數主要在 fork.c 文件中定義。初始化過程中，會使用 kmem_cache_create 函數來為不同類型的 SLAB 緩存區域進行分配，包括 sighand_cachep、signal_cachep、files_cachep、fs_cachep、mm_cachep 和 vm_area_cachep。對於 mm_cachep 緩存空間，會在 mm_struct 結構上進行分配。對於 vm_area_struct 結構，會為其分配 vm_area_cachep 緩存空間。在初始化過程中，還涉及了 mmap_init 和 nsproxy_cache_init 函數的調用，分別用於初始化虛擬內存區域的 Slab 和名稱空間的 slab。
slab 是 linux 內核中的小內存分配器，它用於分配小內存，主要使用在 linux 內核的對象不需要使用內存頁面分配方式的情況。在 slab 中分配內存的第一步是創建 slab 描述符，proc_caches_init 函數的目的是創建這些描述符。關於 slab 分配器的詳細內容將在後續的 linux 內核內存管理文章中進行深入探討。
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『貳』 Linux buff/cache佔用大量內存分析
一、問題由來：在使用Linux系統時，我們常會發現緩存（cache）佔用大量內存。例如，通過`free`命令查詢內存情況時，會發現`buff/cache`已經占據了2.1G的內存。自Linux 2.4版本開始，"buffer"和"cache"被統一為頁緩存，整體內存使用量較高，但實際上已使用的內存（used）只有282M。這表明大量內存被緩存佔用，而非實際使用。
二、Linux緩存內容：緩存是文件數據的頁緩存，主要用於加速文件的讀寫操作。在使用如MMap、緩沖I/O（Buffered I/O）和預讀取（Read-Ahead）等技術時，內核會產生頁緩存。然而，如果使用裸I/O（Raw I/O）或直接I/O（Direct I/O），則可以繞過緩存，直接在磁碟或分區上進行I/O操作，避免緩存的使用。
三、查看Linux緩存工具：要了解哪些文件被緩存，可以使用如`fincore`、`pcstat`、`hcache`、`vmtouch`等工具。其中，`fincore`已不再維護，這里主要介紹`pcstat`、`hcache`和`vmtouch`。這些工具可以幫助分析緩存使用情況，以找出問題所在。
四、使用`pcstat`：`pcstat`是一個用於分析緩存的工具，其安裝和使用方法如下。首先，需要安裝`go`語言包，然後克隆源碼，編譯工具，並運行以驗證其功能。值得注意的是，不同操作系統和CPU架構需要編譯對應版本的`pcstat`可執行文件，以確保兼容性和最佳性能。
五、`hcache`工具：`hcache`也是一個用於緩存分析的工具，其安裝方法類似`pcstat`。`hcache`提供了一些額外的功能，如總和計算和`--top`選項，用於展示最高佔用緩存的文件或進程，但該功能的准確性可能有限。
六、`vmtouch`工具：`vmtouch`是一個用C語言編寫的工具，用於理解和控制Unix和類Unix系統的文件系統緩存。它提供了一系列功能，包括查詢緩存中的文件、預熱載入文件、清除緩存、鎖定文件頁以防止被換出到磁碟等。
七、總結：通過上述工具，我們能夠有效地分析和管理Linux系統的緩存佔用情況，從而優化內存使用和提高系統性能。通過結合使用這些工具，可以更直觀地解決問題，例如找出佔用大量緩存的文件和進程，並採取相應措施減少緩存佔用，提升系統效率。