【Linux 内核 内存管理】物理分配页 ⑧ ( __alloc_pages_slowpath 慢速路径调用函数源码分析 | 获取首选内存区域 | 异步回收内存页 | 最低水线也分配 | 直接分配 )

2023-03-30 15:03:03 浏览数 (1)

文章目录

  • 一、获取首选内存区域
  • 二、异步回收内存页
  • 三、最低水线也分配
  • 四、直接分配内存

在 【Linux 内核 内存管理】物理分配页 ② ( __alloc_pages_nodemask 函数参数分析 | __alloc_pages_nodemask 函数分配物理页流程 ) 博客中 , 分析了 __alloc_pages_nodemask 函数分配物理页流程如下 :

首先 , 根据 gfp_t gfp_mask 分配标志位 参数 , 得到 " 内存节点 “ 的 首选 ” 区域类型 " 和 " 迁移类型 " ;

然后 , 执行 " 快速路径 " , 第一次分配 尝试使用 低水线分配 ;

如果上述 " 快速路径 " 分配失败 , 则执行 " 慢速路径 " 分配 ;

上述涉及到了 " 快速路径 " 和 " 慢速路径 "

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种物理页分配方式 ;

继续接着上一篇博客 【Linux 内核 内存管理】物理分配页 ⑦ ( __alloc_pages_slowpath 慢速路径调用函数源码分析 | 判断页阶数 | 读取 mems_allowed | 分配标志位转换 ) 分析 __alloc_pages_slowpath 慢速路径 内存分配 调用函数 的后续部分源码 ;

一、获取首选内存区域

获取 " 首选内存区域 " , 如果获取失败 , 则 goto 跳转到 nopage 标号位置运行后续代码 ;

代码语言：javascript复制
	/*
	 * We need to recalculate the starting point for the zonelist iterator
	 * because we might have used different nodemask in the fast path, or
	 * there was a cpuset modification and we are retrying - otherwise we
	 * could end up iterating over non-eligible zones endlessly.
	 */
	ac->preferred_zoneref = first_zones_zonelist(ac->zonelist,
					ac->high_zoneidx, ac->nodemask);
	if (!ac->preferred_zoneref->zone)
		goto nopage;

源码路径 : linux-4.12mmpage_alloc.c#3731

二、异步回收内存页

调用 wake_all_kswapds 函数 , 异步 回收 物理内存页 ,

这里的异步 是通过 唤醒 " 回收线程 " 进行回收内存页的 ;

代码语言：javascript复制
	if (gfp_mask & __GFP_KSWAPD_RECLAIM)
		wake_all_kswapds(order, ac);

源码路径 : linux-4.12mmpage_alloc.c#3736

三、最低水线也分配

调用 get_page_from_freelist 函数 , 使用 " 最低水线 " 进行物理页分配 ,

如果处理成功 , 则跳转到 got_pg 标号处执行 ;

代码语言：javascript复制
	/*
	 * The adjusted alloc_flags might result in immediate success, so try
	 * that first
	 */
	page = get_page_from_freelist(gfp_mask, order, alloc_flags, ac);
	if (page)
		goto got_pg;

源码路径 : linux-4.12mmpage_alloc.c#3743

四、直接分配内存

申请 物理页 内存 的阶数 , 满足以下

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个条件 :

can_direct_reclaim

(costly_order || (order > 0 && ac->migratetype != MIGRATE_MOVABLE))

!gfp_pfmemalloc_allowed(gfp_mask)

执行该分支 " 直接分配内存 " 操作 ;

代码语言：javascript复制
	/*
	 * For costly allocations, try direct compaction first, as it's likely
	 * that we have enough base pages and don't need to reclaim. For non-
	 * movable high-order allocations, do that as well, as compaction will
	 * try prevent permanent fragmentation by migrating from blocks of the
	 * same migratetype.
	 * Don't try this for allocations that are allowed to ignore
	 * watermarks, as the ALLOC_NO_WATERMARKS attempt didn't yet happen.
	 */
	if (can_direct_reclaim &&
			(costly_order ||
			   (order > 0 && ac->migratetype != MIGRATE_MOVABLE))
			&& !gfp_pfmemalloc_allowed(gfp_mask)) {
		page = __alloc_pages_direct_compact(gfp_mask, order,
						alloc_flags, ac,
						INIT_COMPACT_PRIORITY,
						&compact_result);
		if (page)
			goto got_pg;

		/*
		 * Checks for costly allocations with __GFP_NORETRY, which
		 * includes THP page fault allocations
		 */
		if (costly_order && (gfp_mask & __GFP_NORETRY)) {
			/*
			 * If compaction is deferred for high-order allocations,
			 * it is because sync compaction recently failed. If
			 * this is the case and the caller requested a THP
			 * allocation, we do not want to heavily disrupt the
			 * system, so we fail the allocation instead of entering
			 * direct reclaim.
			 */
			if (compact_result == COMPACT_DEFERRED)
				goto nopage;

			/*
			 * Looks like reclaim/compaction is worth trying, but
			 * sync compaction could be very expensive, so keep
			 * using async compaction.
			 */
			compact_priority = INIT_COMPACT_PRIORITY;
		}
	}

源码路径 : linux-4.12mmpage_alloc.c#3756

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