Linux 内核 内存管理伙伴分配器 ① ( 伙伴分配器引入 | 页块阶 | 伙伴 )

Posted 2022-04-23 韩曙亮

文章目录

• 一、伙伴分配器引入
• 二、页块、阶
• 三、伙伴

一、伙伴分配器引入

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Linux 内核 初始化 完成之后 , 就会 丢弃 引导内存分配器 , 如 : bootmem 分配器 , memblock 分配器 ;

此时 , 使用 " 页分配器 “ 管理 ” 物理页 " ,

" 伙伴分配器 “ 就是 ” 页分配器 " , 其特点是 算法简单 , 性能高效 ;

二、页块、阶

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伙伴分配器 有如下概念 :

页块 ( Page Block ) : 英文名称 Page Block , 指的是 连续的 " 物理页 " ;

阶 ( Order ) : 物理页 的 数量单位 , $n$ 阶页块 指的是 $2^n$ 个 连续的 " 物理页 " ;

如 :

$0$ 阶页块是 $2^0=1$ 个 连续的 " 物理页 " ;

$1$ 阶页块是 $2^1=2$ 个 连续的 " 物理页 " ;

$2$ 阶页块是 $2^2=4$ 个 连续的 " 物理页 " ;

$⋮$

$n$ 阶页块是 $2^n$ 个 连续的 " 物理页 " ;

三、伙伴

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$2$ 个 $n$ 阶 " 页块 ( Page Block ) " 在满足 如下 $3$ 个条件的前提下 , 可以 称为 " 伙伴 " :

① 页块相邻 : $2$ 个 页块 ( Page Block ) 必须相邻 , 其物理地址是连续的 ;

② 页块页号 : 第 $1$ 个物理页 页号 是 $2^n$ 的整数倍 ;

③ 合并页块 : 如果需要合并这两个 $n$ 阶页块为 $n+1$ 阶页块 , 则第 $1$ 页的 物理页 页号必须是 $2^{n+1}$ 整数倍 ;

$0$ 页 与 $1$ 页是伙伴 ;

$2$ 页 与 $3$ 页是伙伴 ;

$1$ 页 与 $2$ 页不是伙伴 , 这两页如果合并成页块 , 其第一页的页号不是 $2^{n+1}$ 整数倍 ;