目录
概述
一、快速路径分配
1、get_page_from_freelist
2、rmqueue()函数
二、慢速路径分配
1、分配流程
三、direct_compact
概述
物理内存分配步骤
1、初始化,参数初始化
2、内存充足，快速分配 get_page_from_freelist
3、内存压力大，慢速分配 __alloc_pages_slowpath
4、内存紧张，内存规整，direct_compact
一、快速路径分配
快速主要在WMARK_LOW水线上快速扫描各个内存区域是否有足够的内存空间，如果有则从伙伴系统中申请，如果没有则返回
1、get_page_from_freelist
- 遍历zonelist中的zone，扫描zone的方向从高端到低端
- 大部分从首选的zone扫描，而不是遍历所有；首选的计算，通过gfp_mask换算，参考gfp_zone()宏和first_zones_zonelist()宏
- alloc_context 函数,确定了从哪个zone开始扫描和分配内存的迁移类型等信息；
- 在分配之前判断zone的水位情况以及是否满足分配连续大小内存块的需求。函数zone_watermark_ok检查水位，即使函数判断成功，最终也可能分配失败，原因1，内存外碎片化严重，2、可能无法借用其他迁移类型的内存，__requeue_fallback函数有处理过程
如果满足水线要求，则调用rmqueue进入伙伴系统分配
2、rmqueue()函数
- 从伙伴系统中取出内存，若需要的内存块不能满足，从大内存块中取。如order=5内存不足，则向6中取，6中取出来从空闲链表中取出，把其中一块分配出去，把剩余的添加到order空闲链表中。
- 处理器分配单个物理页面（order=0），调用rmqueue_pcplist函数从Per-CPU变量per_cpu_pages中分配。这个数据结构有单页面列表，分配效率高，减少对zone相关锁的操作。每个zone里有一个这样的Per-CPU变量
分配成功后prep_new_page初始化分配的page
二、慢速路径分配
非常复杂，包含异常处理，GFP_ ALLOC_掩码处理；内存回收 内存规整 OOM 等
__alloc_pages_slowpath
分配流程如下：
慢速路径初始化参数
retry_cpuset:
调整内存分配策略alloc_flags，采用更加激进方式
内存分配主要在允许的CPU相关联的NUMA节点上
内存水位线下调至WMARK_LOW
唤醒所有kswapd进程进行异步内存回收
触发直接内存整理direct_compact获取更多内存
retry:
进一步调整内存分配aloc_flags，使用更加激进的内存分配手段
在内存分配时忽略水位线
直接触发内存回收direct_reclaim
再次触发直接内存整理direct_compact
OOM机制
nopage:
以上仍然不能分配，如果设置__GFP_NOFAIL不允许失败，则不停重试以上分配过程
fail:
分配失败，输出经过信息。
got_pg
内存分配成功，返回新申请的内存块
return page;
三、direct_compact
在页面回收时，把可移动的聚在一起，不可以移动的聚在一起，去碎片化，然后进行成块回收。
学习参考
https://course.0voice.com/v1/course/intro?courseId=2&agentId=0
