__alloc_pages 浅淡

在介绍__alloc_pages前不得不提一下：
    UNIX操作系统简单而一致，但只有天才才能领会并欣赏其简单性。
                      ----Dennis Ritchie
                                             我们疯了，你也一样；
__alloc_pages被称为伙伴系统的心脏，同时他也是linux最为冗长的几个函数
之一。
在正式读这个函数之前，我们把相应的辅助函数说明一下：
 888 static struct page *
 889 get_page_from_freelist(gfp_t gfp_mask, unsigned int order,
 890                 struct zonelist *zonelist, int alloc_flags)
 891 {
 892         struct zone **z = zonelist->zones;
 893         struct page *page = NULL;
 894         int classzone_idx = zone_idx(*z);
 895
 896         /*
 897          * Go through the zonelist once, looking for a zone with enough free.
 898          * See also cpuset_zone_allowed() comment in kernel/cpuset.c.
 899          */
 900         do {
 901                 if ((alloc_flags & ALLOC_CPUSET) &&
 902                                 !cpuset_zone_allowed(*z, gfp_mask))
 903                         continue;
 904
 905                 if (!(alloc_flags & ALLOC_NO_WATERMARKS)) {
 906                         unsigned long mark;
 907                         if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_MIN)
 908                                 mark = (*z)->pages_min;
 909                         else if (alloc_flags & ALLOC_WMARK_LOW)
 910                                 mark = (*z)->pages_low;
 911                         else
 912                                 mark = (*z)->pages_high;
 913                         if (!zone_watermark_ok(*z, order, mark,
 914                                     classzone_idx, alloc_flags))
 915                                 if (!zone_reclaim_mode ||
 916                                     !zone_reclaim(*z, gfp_mask, order))
 917                                         continue;
 918                 }
 919
 920                 page = buffered_rmqueue(zonelist, *z, order, gfp_mask);
 921                 if (page)
 922                         break;
 923         } while (*(++z) != NULL);
 924         return page;
 925 }
这个函数在__alloc_pages中被反复调用：他遍历各个管理区（ZONE_DMA,ZONE_DMA32,ZONE_NORMAL,ZONE_HIGHMEM），
并根据相应的mark（水位线值）进行空闲页框的分配工作（实际上是调用buffered_rmqueue进行分配。）这个函数中还调用了一个
比较重要的函数zone_watermark_ok，这个函数检查伙伴系统中有否有满足要求的连续空闲页数可以分配。在此，不得不说明一下
水位线（watermark）的概念。

在这值规定了系统中的内存量必须维持在这个水位之上：好比水杯里的水，你喝过一口之后，剩下的不能小于某个刻度线（水位线）。
那么，这个水位线由谁规定的呢？OK，zone_watermark_ok does it！
857 int zone_watermark_ok(struct zone *z, int order, unsigned long mark,
     /*  */
 858                       int classzone_idx, int alloc_flags)
 859 {
 860         /* 该区中现在空闲的页面总数减去要分配出去的页面，free_pages变成负数也没有关系 */
 861         long min = mark, free_pages = z->free_pages - (1 << order) + 1;
 862         int o;
 863   //如果设置了ALLOC_HIGH标志，水位线变成原来的一半，你能喝的水变多。
 864         if (alloc_flags & ALLOC_HIGH)
 865                 min -= min / 2;
     //如果设置了ALLOC_HARDER，进一步的降低水位线
 866         if (alloc_flags & ALLOC_HARDER)
 867                 min -= min / 4;
 868
     //如果分配过后剩余的页面数小于水位线，也就是说你这次要拿走的内存多于我想过你的内存
     //返回0
 869         if (free_pages <= min + z->lowmem_reserve[classzone_idx])
 870                 return 0;
     //到这里说明了，分配后剩下的页面数是大于水位线值的
     //但是，有一点需要考虑：是否这些可用的内存是出自于低阶的
     //链表中，例如：所请求的order=5 分配连续内存页框数为32
     //此时，系统的free_pages有可能全部来源于order=0，1，2，3，4阶的
     //页面，这个情况要排除出去
 871         for (o = 0; o < order; o++) {
 872                 /* At the next order, this order's pages become unavailable */
 873                 free_pages -= z->free_area[o].nr_free << o;
 874
 875                 /* Require fewer higher order pages to be free */
 876                 min >>= 1;
 877
 878                 if (free_pages <= min)
 879                         return 0;
 880         }
 881         return 1;

每个zone中的描述符中都有三个字段：
pages_low：
pages_min;
pages_high;
这三个字段规定了该区中剩余的空闲内存量应该维持在什么水平。
（待续）