linux-4.19 内存

内存管理

伙伴系统（buddy system)，动态管理存储。

内存分成不同的zone 区域:DMA zone ，normal zone ，highmem zone 等；目前kernel 4.19 没有highmem zone 。

kernel-4.19/include/linux/mmzone.h 

struct zone {

/* zone watermarks, access with *_wmark_pages(zone) macros */
	unsigned long watermark[NR_WMARK];

#每个zone 对应的三个水位值，跟杀应用内存回收相关

long lowmem_reserve[MAX_NR_ZONES];

#highmem zone 内存不足会占用一部分normal zone ，normal zone 不足会占用一部分DMA zone #，所以对DMA zone 和 normal zone 都要预留一部分，避免被其它zone 占完。

#/proc/sys/vm # cat min_free_kbytes

....

struct free_area	free_area[MAX_ORDER];

#空闲页管理，这里按照 2^n  (n =0,...,11) 页大小管理空闲的页面

}

struct free_area {
    struct list_head    free_list[MIGRATE_TYPES];
    unsigned long        nr_free;
};

对应每种 2^n 页大小的空闲空间，将对应的空间分为下面的 MIGRATE_TYPES 中类型：

enum migratetype {
	MIGRATE_UNMOVABLE,
	MIGRATE_MOVABLE,
	MIGRATE_RECLAIMABLE,
#ifdef CONFIG_CMA

}

Linux内存调节之lowmem reserve - 知乎

可以查看 

/proc/zoneinfo

 /proc/pagetypeinfo

 /proc/buddyinfo  (不同类型页面按 2^n  大小统计的页面数量)

/proc/meminfo 

/proc/vmstat

内存统计信息

vmstat 命令查看系统内存、i/o、cpu 等资源使用情况

内存分配

伙伴系统通过alloc_pages 分配物理页 

kernel-4.19/include/linux/gfp.h
#define alloc_page(gfp_mask) alloc_pages(gfp_mask, 0)

gfp_mask 分配掩码，分为两类，一类zone modifiers ，自定从哪个zone 分配，比如_GFP_DMS 、__GFP_MOVABLE 等，由低4位确定；另一类是action modifiers，不限制从哪个zone 分配，但是会改变分配行为；另外一个参数指分配联系页面数 2^n；

如alloc_pages(GFP_KERNEL,order)

->...->_alloc_pages_modemask

这里会调用get_page_from_freelist 尝试分配物理页，如果失败就会调用__alloc_pages_slowpath

slab 分配

 slab 将伙伴系统分配的页可以按字节再次分配