kmalloc_size_index转换表的索引顺序为何采用非连续设计？

这个设计的核心原因和Linux内核kmalloc分配器的size class（大小桶）历史设计及向后兼容性有关，具体可以从以下几点拆解：

• size class的阶梯式合并优化：kmalloc的内存分配并非按8字节线性步进划分size class，而是针对小内存块做了合并处理——多个连续的8字节区间会被映射到同一个size class索引。比如8~56字节（共7个8字节区间）都对应索引3，这是因为这类小尺寸在实际分配场景中访问模式相似，合并后能减少slab元数据的存储开销，提升整体分配效率。

• 历史实现的延续性：当前的kmalloc_size_index表是对早期kmalloc分配逻辑的查表优化（对应提交9e5e8deca746），而早期的size class索引映射并未采用连续编号。为了避免破坏依赖旧有索引映射逻辑的内核模块或内部代码，优化时直接沿用了原有的映射关系，而非重新调整为连续索引。

• 性能优化的取舍：采用查表而非分支判断的方式转换size到索引，本身是为了降低计算开销。如果强行将索引改为连续顺序，反而需要重新设计size到索引的计算逻辑，可能引入更多分支或算术运算，抵消查表带来的性能收益。

这种设计本质是性能优化与历史兼容性的平衡结果——既通过查表提升了size到索引的转换速度，又保留了经过长期验证的size class映射关系，避免引入不必要的兼容性问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user1641854