Chinaunix

标题: linux内存管理之伙伴系统分析(大内存分配)(续三) [打印本页]

作者: thewayma 时间: 2009-10-09 22:18
标题: linux内存管理之伙伴系统分析(大内存分配)(续三)
min /= 2;
               if (can_try_harder)
                        min -= min / 4;
               min += (1protection[alloc_type];

               if (z->free_pages
                        continue;

               page = buffered_rmqueue(z, order, gfp_mask);
               if (page)
                        goto got_pg;
      }


      do_retry = 0;
      if (!(gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
               if ((order
                        do_retry = 1;
               if (gfp_mask & __GFP_NOFAIL)
                        do_retry = 1;
      }
      if (do_retry) {
               blk_congestion_wait(WRITE, HZ/50);
               goto rebalance;
      }

nopage:
      if (!(gfp_mask & __GFP_NOWARN) && printk_ratelimit()) {
               printk(KERN_WARNING "%s: page allocation failure."
                        " order:%d, mode:0x%x\n",
                        p->comm, order, gfp_mask);
               dump_stack();
      }
      return NULL;
got_pg:
      zone_statistics(zonelist, z);
      kernel_map_pages(page, 1
      return page;
}
从上面的分配过程,我们可以看到.整个分配过程是非常繁杂的,不过,大部份情况下,在第一次循环下就可以请求到内存了.上面这段代码中有一个重要的函数try_to_free_pages(),由于涉及的东西比较多,在分析完slab,swap address_space之后再对它进行详细的分析.请关注本站的更新.
到这里,对alloc_pages有个大概的了解,从上面的代码可以看到,从相应的zone分配内存的接口是buffered_rmqueue().代码如下:
static struct page *
buffered_rmqueue(struct zone *zone, int order, int gfp_flags)
{
      unsigned long flags;
      struct page *page = NULL;
      int cold = !!(gfp_flags & __GFP_COLD);

      if (order == 0) {
      //单页面的分配
      //每个cpu都维持着一个”冷”,”热”页面的内存池
               struct per_cpu_pages *pcp;

               //取得当前cpu对应的pcp
               pcp = &zone->pageset[get_cpu()].pcp[cold];
               local_irq_save(flags);
               //如果剩余页低于指定的数值,就从zone中请求一大块内存,将之放入pcp
               if (pcp->count low)
                        pcp->count += rmqueue_bulk(zone, 0,
                                                      pcp->batch, &pcp->list);
               if (pcp->count) {
                        //如果有内存剩余,直接从pcp中取从页面即可
                        page = list_entry(pcp->list.next, struct page, lru);
                        list_del(&page->lru);
                        pcp->count--;
               }
               local_irq_restore(flags);
               put_cpu();
      }

      if (page == NULL) {
               //多页面分配,或者是单页面的上述分配过程失败
               spin_lock_irqsave(&zone->lock, flags);
               page = __rmqueue(zone, order);
               spin_unlock_irqrestore(&zone->lock, flags);
      }

      if (page != NULL) {
               BUG_ON(bad_range(zone, page));
               mod_page_state_zone(zone, pgalloc, 1
               prep_new_page(page, order);
               if (order && (gfp_flags & __GFP_COMP))
                        prep_compound_page(page, order);
      }
      return page;
}
Pcp结构是2.6中新加入的per-cpu结点,据统计,冷热页面缓存区的存在,使整个系统效率掉高了17%.
_rmqueue()是从相应zone中取得多页面的操作,它是整个过程的核心代码,代码如下:
static struct page *__rmqueue(struct zone *zone, unsigned int order)
{
      struct free_area * area;
      unsigned int current_order;
      struct page *page;
      unsigned int index;

      for (current_order = order; current_order
               //从zone中取得相应大小的free_area
               area = zone->free_area + current_order;
               //如果free_area为空,则从下一个空闲区分配
               if (list_empty(&area->free_list))
                        continue;
               //从空闲区中分得内存
               page = list_entry(area->free_list.next, struct page, lru);
               //脱链
               list_del(&page->lru);
               //对应页目对zone的page数组中的序号
               index = page - zone->zone_mem_map;
               if (current_order != MAX_ORDER-1)
                        //更新分配位图
                        MARK_USED(index, current_order, area);
               //更新zone空闲页面计数
               zone->free_pages -= 1UL
               return expand(zone, page, index, order, current_order, area);
      }

      return NULL;
}

static inline struct page *
expand(struct zone *zone, struct page *page,
      unsigned long index, int low, int high, struct free_area *area)
{
      //求得总的内框个数
      unsigned long size = 1

      while (high > low) {
               area--;
               high--;
               size >>= 1;
               BUG_ON(bad_range(zone, &page[size]));
               list_add(&page[size].lru, &area->free_list);
               //更正空闲区的页框位图
               MARK_USED(index + size, high, area);
      }
      return page;
}
Expand()把剩余的内存归还给下一个空闲区.参数的含义如下:
zone:  管理区
page:  要归还内存的起始内框page
index: 在管理区中的序号
low: 欲分配的内框大小
high: 已经分配的内框大小
area: 空闲区
这段代码比较晦涩,用下形表示操作过程:

本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u2/86301/showart_2066641.html

欢迎光临 Chinaunix (http://bbs.chinaunix.net/)