【Linux 内核内存管理】分区伙伴分配器 ② ( free_area 空闲区域结构体源码 | 分配标志位 | GFP_ZONE_TABLE 标志位区域类型映射表 |分配标志位对应的内存区域类型 )

韩曙亮

发布于 2023-03-30 14:59:09

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一、free_area 空闲区域结构体源码分析

上一篇博客【Linux 内核内存管理】分区伙伴分配器 ① ( 分区伙伴分配器源码数据结构 | free_area 空闲区域数组 | MAX_ORDER 宏定义 | 空闲区域的页最大阶数 ) 中 ,

分析到内存区域 zone 结构体中的 free_area 成员 , 就是用于维护空闲页块的数组数据结构 , 该 free_area 数组的下标索引对应页块阶数 ;

free_area 结构体定义在 Linux 内核源码 linux-4.12\include\linux\mmzone.h#95 位置 ;

MIGRATE_TYPES 是枚举类型 , 值为

;

struct free_area {
	struct list_head	free_list[MIGRATE_TYPES];
	unsigned long		nr_free;
};

源码路径 : linux-4.12\include\linux\mmzone.h#95

二、分配标志位

申请物理页时 , 内存区域类型是根据最低的

个标志位确定的 ;

常用的

个标志位如下 , 这些标志位定义在 Linux 内核源码 linux-4.12\include\linux\gfp.h#18 位置 ;

/* Plain integer GFP bitmasks. Do not use this directly. */
#define ___GFP_DMA		0x01u
#define ___GFP_HIGHMEM		0x02u
#define ___GFP_DMA32		0x04u
#define ___GFP_MOVABLE		0x08u

源码路径 : linux-4.12\include\linux\gfp.h#18

三、GFP_ZONE_TABLE 标志位区域类型映射表

Linux 内核中 , 使用了 GFP_ZONE_TABLE 宏 , 定义了 " 标志位组合 " 与 " 区域类型 " 之间的映射 ,

GFP_ZONES_SHIFT 是区域类型对应的位数 ,

GFP_ZONE_TABLE 中 , 每个标志位组合映射到

位的整型的指定位置 ,

其中偏移是标志组合 * 区域类型位数 ;

#define GFP_ZONE_TABLE ( \
	(ZONE_NORMAL << 0 * GFP_ZONES_SHIFT)				       \
	| (OPT_ZONE_DMA << ___GFP_DMA * GFP_ZONES_SHIFT)		       \
	| (OPT_ZONE_HIGHMEM << ___GFP_HIGHMEM * GFP_ZONES_SHIFT)	       \
	| (OPT_ZONE_DMA32 << ___GFP_DMA32 * GFP_ZONES_SHIFT)		       \
	| (ZONE_NORMAL << ___GFP_MOVABLE * GFP_ZONES_SHIFT)		       \
	| (OPT_ZONE_DMA << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_DMA) * GFP_ZONES_SHIFT)    \
	| (ZONE_MOVABLE << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_HIGHMEM) * GFP_ZONES_SHIFT)\
	| (OPT_ZONE_DMA32 << (___GFP_MOVABLE | ___GFP_DMA32) * GFP_ZONES_SHIFT)\
)

四、分配标志位对应的内存区域类型

源码路径 : linux-4.12\include\linux\gfp.h#296

上述标志位对应的区域类型如下 :

___GFP_DMA 标志 , 对应 ZONE_DMA 内存区域类型 ;
___GFP_HIGHMEM 标志 , 对应 ZONE_HIGHMEM 内存区域类型 ;
___GFP_DMA32 标志 , 对应 ZONE_DMA32 内存区域类型 ;

#ifdef CONFIG_HIGHMEM
#define OPT_ZONE_HIGHMEM ZONE_HIGHMEM
#else
#define OPT_ZONE_HIGHMEM ZONE_NORMAL
#endif

#ifdef CONFIG_ZONE_DMA
#define OPT_ZONE_DMA ZONE_DMA
#else
#define OPT_ZONE_DMA ZONE_NORMAL
#endif

#ifdef CONFIG_ZONE_DMA32
#define OPT_ZONE_DMA32 ZONE_DMA32
#else
#define OPT_ZONE_DMA32 ZONE_NORMAL
#endif

源码路径 : linux-4.12\include\linux\gfp.h#296