3.2.3.4. 页帧分配器的实现

linux内核中物理内存是以页帧为最小单位存在的

3.2.3.4.1. 页帧分配器

页帧分配在内核里的机制我们叫做页帧分配器(page frame allocator),在linux系统中，页帧分配器管理着所有物理内存，无论是内核还是进程，都需要请求页帧分配器．

如果要求从DMA区中获取，就只能从ZONE_DMA区中获取
如果没有规定从哪个区获取，就按照顺序从ZONE_NORMAL———>ZONE_DMA获取
如果规定从HIGHMEM区获取，就按照顺序从ZONE_HIGHMEM——->ZONE_NORMAL——–>ZONE_DMA获取

3.2.3.4.2. 页帧分配API

内核中根据不同的分配需求有6个函数接口来请求页帧，最终都会调用到 __alloc_pages_nodemask

../../../_images/alloc_page_nodemask.png

页面具有移动属性，内核将相同属性的页面分组在一起来抑制内存的连续碎片

enum migratetype {
    MIGRATE_UNMOVABLE,
    MIGRATE_MOVABLE,
    MIGRATE_RECLAIMABLE,
    MIGRATE_PCPTYPES,
    MIGRATE_HIGHATOMIC = MIGRATE_PCPTYPES,
#ifdef CONFIG_CMA
    MIGRATE_CMA,
#endif
#ifdef CONFIG_MEMORY_ISOLATION
    MIGRATE_ISOLATE,
#endif
    MIGRATE_TYPES
};

MIGRATE_UNMOVABLE: 无法移动和检索的类型，用于内核分配的页面，I/O缓冲区，内核堆栈等
MIGRATE_MOVABLE: 当需要大的连续内存时，通过移动当前使用的页面来尽可能防止碎片，用于分配用户内存
MIGRATE_RECLAIMABLE: 当没有可用内存时使用此类型
MIGRATE_HIGHATOMIC: 减少原子分配请求无法进行高阶页面分配的可能，内核会提前准备一个页面块
MIGRATE_CMA: 页面类型由CMA内存分配器单独管理
MIGRATE_ISOLATE: 内核会暂时更改为这种类型，以迁移使用中的系列活动页面

fgp_mask分配掩码

定义在include/linux/gfp.h文件中，这些标志在页面申请时使用，其中GFP表示get free page