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 )

Posted 2022-04-29 韩曙亮_

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 " 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 ;

/*
   * 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-4.12\\mm\\page_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 ;

if (gfp_mask & __GFP_KSWAPD_RECLAIM)
    wake_all_kswapds(order, ac);

源码路径 : linux-4.12\\mm\\page_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 ;

/*
   * 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-4.12\\mm\\page_alloc.c#3743

四、直接分配内存

---

申请 物理页 内存 的阶数 , 满足以下 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 ;

/*
   * For costly allocations, try direct compaction first, as its likely
   * that we have enough base pages and dont 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.
   * Dont try this for allocations that are allowed to ignore
   * watermarks, as the ALLOC_NO_WATERMARKS attempt didnt 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-4.12\\mm\\page_alloc.c#3756