【Linux 内核 内存管理】物理分配页 ⑤ ( get_page_from_freelist 快速路径调用函数源码分析 | 遍历备用区域列表 | 启用 cpuset 检查判定 | 判定脏页数量 )

文章目录

• ​​一、遍历备用区域列表​​
• ​​二、启用 cpuset 检查判定​​
• ​​三、判定内存节点的脏页数量​​

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 ;

在 【Linux 内核 内存管理】物理分配页 ④ ( __alloc_pages_nodemask 函数源码分析 | 快速路径 | 慢速路径 | get_page_from_freelist 源码 )​ 博客中 , 介绍了 快速路径 主要调用 定义在 Linux 内核源码的 linux-4.12\mm\page_alloc.c#3017 位置的 ​

​get_page_from_freelist​

​ 函数 , 分配物理页内存 ;

一、遍历备用区域列表

在 函数中 , 主要操作是遍历 备用区域列表 ,

查找满足如下条件的 内存区域 :

① 区域类型 小于等于 首选区域类型 ,

② 内存节点 对应的 节点掩码 位 被设置为 处理状态 ;

static struct page *
get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order, int alloc_flags,
            const struct alloc_context *ac)
{
  /*
   * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
   * See also __cpuset_node_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
   */
  for_next_zone_zonelist_nodemask(zone, z, ac->zonelist, ac->high_zoneidx,
                ac->nodemask){}
}      

源码路径 : linux-4.12\mm\page_alloc.c#3029

二、启用 cpuset 检查判定

如果 启用了 cpuset 功能 , 用户设置了 ​

​ALLOC_CPUSET​

​ 标志位 , 要求 检查 cpuset ,

如果 cpuset 不允许当前 进程 分配 该 内存节点 内存页 , 则直接 ​

​continue​

​ , 本次循环 " 备用区域列表 " 操作退出 , 执行下一次循环 ;

static struct page *
get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order, int alloc_flags,
            const struct alloc_context *ac)
{
  /*
   * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
   * See also __cpuset_node_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
   */
  for_next_zone_zonelist_nodemask(zone, z, ac->zonelist, ac->high_zoneidx,
                ac->nodemask){
    if (cpusets_enabled() &&
      (alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
      !__cpuset_zone_allowed(zone, gfp_mask))
        continue;
  }
}      

源码路径 : linux-4.12\mm\page_alloc.c#3034

相关标志位含义 , 参考 【Linux 内核 内存管理】物理分配页 ③ ( 物理页分配标志位分析 | ALLOC_WMARK_MIN | ALLOC_WMARK_MASK | ALLOC_HARDER ) 博客 ;

​

​ALLOC_CPUSET​

​ 宏定义 , 表示 检查 cpuset , 是否允许分配内存页 ;

#define ALLOC_HARDER    0x10 /* try to alloc harder */
#define ALLOC_HIGH    0x20 /* __GFP_HIGH set */
#define ALLOC_CPUSET    0x40 /* check for correct cpuset */
#define ALLOC_CMA   0x80 /* allow allocations from CMA areas */      

源码路径 : linux-4.12\mm\internal.h#483

三、判定内存节点的脏页数量

调用者 假如 设置了 ​

​__GFP_WRITE​

​ 标志位 , 表明 文件系统 写文件 需要 申请一个页缓存 , 需要检查 " 内存节点 “ 中的 ” 脏页数量 " 是否超出了限制 ,

假如 超出了限制 , 也是 不能从 该 内存区域 分配内存 , ​

​continue​

​ 中断本次遍历 , 继续执行下一次遍历 ;

static struct page *
get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order, int alloc_flags,
            const struct alloc_context *ac)
{
  /*
   * Scan zonelist, looking for a zone with enough free.
   * See also __cpuset_node_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
   */
  for_next_zone_zonelist_nodemask(zone, z, ac->zonelist, ac->high_zoneidx,
                ac->nodemask){
    /*
     * When allocating a page cache page for writing, we
     * want to get it from a node that is within its dirty
     * limit, such that no single node holds more than its
     * proportional share of globally allowed dirty pages.
     * The dirty limits take into account the node's
     * lowmem reserves and high watermark so that kswapd
     * should be able to balance it without having to
     * write pages from its LRU list.
     *
     * XXX: For now, allow allocations to potentially
     * exceed the per-node dirty limit in the slowpath
     * (spread_dirty_pages unset) before going into reclaim,
     * which is important when on a NUMA setup the allowed
     * nodes are together not big enough to reach the
     * global limit.  The proper fix for these situations
     * will require awareness of nodes in the
     * dirty-throttling and the flusher threads.
     */
    if (ac->spread_dirty_pages) {
      if (last_pgdat_dirty_limit == zone->zone_pgdat)
        continue;

      if (!node_dirty_ok(zone->zone_pgdat)) {
        last_pgdat_dirty_limit = zone->zone_pgdat;
        continue;
      }
    }
  }
}