深入理解linux内核--8内存管理

页描述符

内核必须记录每个页框的当前状态。所有的页描述符放在mem_map数组中。因为描述符长度是32字节，

所以mem_map所需的空间略小于整个RAM的1%.

非一致内存访问（NUMA）

这种模型中，给定CPU对不同内存单元的访问时间可能不一样。

请求和释放页框

alloc_pages(gfp_mask, order)

:用这个函数请求2 order次方个连续的页框，它返回第一个所分配页框描述符的地址。

alloc_page(gfp_mask)

获得一个单独的页框

__get_free_pages(gfp_mask, order)

：类似alloc_pages(gfp_mask, order)，但它返回第一个所分配页的线性地址。

 

gfp_mask是一组标志，它指明了如何寻址空闲的页框：

__GFP_DMA:所请求的页框必须处于ZONE_DMA的管理区，等价与GFP_DMA

__GFP_HIGHMEM:所请求的页框处于ZONE_HIGHMEM管理区

__GFP_WAIT:允许内核对等待空闲页框的当前进程进程阻塞

高端内存页框的内核映射

与直接映射的物理内存末端，高端内存的始端所对应的线性地址存放在high_memory变量中，它被设置为896MB

896MB边界以上的页框并映射在内核线性地址空间的第4GB，内核不能直接访问。

也就是说_get_free_page(GFP_HIGHMEM,0)在高端内存分配了一个页框后，但是不能返回它的线性地址，因为它根本就不存在。

注意，在64位硬件平台不存在这个问题，因为线性地址空间远大于所安装的RAM

• 高端内存的页框分配只能通过alloc_pages（）、alloc_page()，这些函数返回被分配页框的页描述符的线性的地址。所有页描述符一旦被分配在低端内存中，它就不会改变。
• 没有线性地址的高端内存中的页框就不能被内核访问，因此，内核线性地址空间的最后128MB中的一部分专门用于映射高端内存页框。：永久内核映射、临时内核映射、以及非连续内存映射。

内存区管理

伙伴系统采用页框作为基本内存区，适合大块内存请求，如果几十几百字节，分配一个整页框就是浪费。

所以用内碎片这一数据结构描述小内存区。

slab分配器