Linux虚拟内存管理笔记1.doc

Linux虚拟内存管理笔记1 Linux将内存管理分为三个层次：存储节点（node），管理区（zone），和页面（page）。 1.存储节点 Linux把cpu访问时间相同的存储空间叫做：存储节点。其数据结构为： typedef struct pglist_data { zone_t node_zones[MAX_NR_ZONES]; zonelist_t node_zonelists[GFP_ZONEMASK+1]; int nr_zones;/*表示该节点中管理区的个数，1--3*/ struct page *node_mem_map; unsigned long *valid_addr_bitmap; struct bootmem_data *bdata; unsigned long node_start_paddr;/*节点的起始地址对应的页号*/ unsigned long node_start_mapnr; unsigned long node_size;/*节点中页面总数*/ int node_id; struct pglist_data *node_next; } pg_data_t; 若干存储节点的pglist_data数据结构可以通过node_next形成一个单链表队列。 每个结构中的node_mem_map指向具体节点的page结构数组，该数组包含了存储节点中的所有物理页框。数组的下标就是页号。 数组node_zone[]就是该节点的最多三个页面管理区。 在pglist_data结构里设置了一个node_zonelists数组，其类型定义也在同一文件中：typedef struct zonelist_struct { zone_t *zone[MAX_NR_ZONE+1]; //NULL delimited Int gfp_mast; } zonelist_t; 每一个zonelist_t代表一种页面分配策略。 2.管理区 Linux将一个节点中的存储区域划分为三个管理区，分别是ZONE_DMA区（小于16MB），ZONE_NORMAL（16MB~896MB），ZONE_HIGHMEM区（大于896MB）。其数据结构为： typedef struct zone_struct { spinlock_t lock; unsigned long free_pages; unsigned long pages_min, pages_low, pages_high; int need_balance; free_area_t free_area[MAX_ORDER]; struct pglist_data *zone_pgdat; struct page *zone_mem_map; unsigned long zone_start_paddr; unsigned long zone_start_mapnr; char *name; unsigned long size; } zone_t; #define ZONE_DMA 0 #define ZONE_NORMAL 1 #define ZONE_HIGHMEM 2 #define MAX_NR_ZONES 3 lock ：用来保证对该结构中其它域的串行访问 free_pages ：在这个区中现有空闲页的个数 pages_min、pages_low及 pages_high是对这个区最少、次少及最多页面个数的描述 need_balance：与kswapd合在一起使用 free_area：在伙伴分配系统中的位图数组和页面链表 zone_pgdat：本管理区所在的存储节点 zone_mem_map：该管理区的内存映射表 zone_start_paddr：该管理区的起始物理地址 zone_start_mapnr：在mem_map中的索引（或下标） name：该管理区的名字 size：该管理区物理内存总的大小 其中，free_area_t定义为： #difine MAX_ORDER 10 type struct free_area_struct { struct list_he