linux内存管理之物理内存管理

1、linux虚拟内存管理笔记1linux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。英数据结构为：typedef struct pglist_data zone_t node_zonesmax_nr_zones;zonelist_t node_zonelistsgfp_zonemask+1 ;int nr_zones;/*表示该节点屮管理区的个数，1 -3*/struct page ode_mem_map;unsigned long *valid_addr_bitmap;struct b

2、ootmem_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;/*节点屮页而总数*/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nocle_next形成一个单链表队 列。每个结构屮的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

3、node_zone就是该节点的最多三个页而管理区。 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 *zonemax_nr_zone+11; /null delimitedint gfp_mast; zonelist_t；每_个zonelist_t代表一种页面分配策略。2. 管理区linux将一个节点屮的存储区威划分为三个管理区，分别是zone_dma区 （小于 16mb） , zone_normal （16mb896mb） , zone_highmem 区 （大于

4、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;intneed_balance;free_area_t free_areamax_order;struct pglist_data *zone_pgdat;struct page *zone_mem_map;unsigned longzone_start_paddr;unsigned longzone_start_mapnr;char*n

5、ame;unsigned longsize; zone_t;#define zone.dma0#define zone_normal1#define zone_highmem2#define max_nr_zones3 lock：用来保证对该结构屮-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、次少及最多页而个数 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 zon

6、e_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（或卜标） 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 10type struct free_area_struct struct list_head free_listunsigned int *map free_area_t因此，zone_struct结构中的free_areamax_order是一组“空闲区间”链表。为什么要定义一组而不是一

7、个空闲队列呢？这是因为常常需要成块地在物理空 间分配连续的多个页面，所以要按块的大小分别加以管理。因此，在管理区数 据结构屮既要有一个队列来保持一些离散（连续长度为1）的物理页而，还要 有一个队列来保持一些连续氏度为2的页面块以及连续氏度为4、8、16直至2 max_order （即4m字节）的队列。3. 页面typedef struct page struct list_head list;struct address_space * mapping;unsigned long index;struct page *next_hash;atomic_t count;unsigned long flags;struct list_head lru;wait_queue_head_t wait;struct page *pprev_hash;struct buffer_head * buffers;void * virtual;struct zone_struct *zone;list :指向链表中的下一页mapping :表示该页所在地址空间描述结构指针，用于内容为文件的页帧 index：在映射表屮的偏移next_hash:指向页高速缓存哈希表中下一个共享的页c