内存管理二

今天总结的内容主要是：
struct pglist_data (表示内存结点的数据结构)的备用结点内存域列表的初始化 ，就是pglist_data->node_zonelists[] 数组的初始化

1. 数据结构的关系如下
struct pglist_data{
    ..........
    struct zonelist node_zonelists[MAX_ZONELISTS];
}pg_data_t;

#define MAX_ZONES_PER_ZONELIST (MAX_NUMNODES * MAX_NR_ZONES)

struct zonelist{
    .........
    struct zone *zone[MAX_ZONES_PER_ZONELIST+1];
};
node_zonelist[] 与内存域node_zones[]数组对应，每一个内存域zone会有一个zonelist 
这个备用列表的初始化，就是填充每个内存域对应的zonelist中的zone 成员

2.备用列表的选择原则
三种内存域DMA,NORMAL,HIGMEM由于作用不同，所以会有廉价和昂贵之分
DMA，因为用于外设和系统之间的数据传输，因此是最昂贵的
NORMAL，许多内核数据结构必须保持在该内存域，而不能放到高端内存域中，所以相对来说普通的内存域比高端内存域要昂贵
HIGMEM，是最廉价的，因为内核没有任何部分依赖于该内存域，如果高端内存用尽对内核没有任何副作用
备用列表内存域的选择是从廉价到昂贵的，因此，三种内存域的选择顺序依次是HIGMEM(2),NORMAL(1),DMA(0)
选择原则：
结点内的内存域选择是从本内存域开始，然后选择比自己昂贵的
结点的选择是从本结点开始，然后往结点号增加的方向选择，如果结点号增加的方向没有合适，再从结点号为0的结点开始选择。
例子，系统有四个结点分别是A，B，C，D，每个结点都有三个内存域，分别是DMA（0）,NORMAL（1）,HIGMEM（2）.
DMA,NORMAL,HIGMEM的大小是根据enum zone_type 枚举来决定的。
结点C的DMA,NORMAL,HIGMEM的备用列表分别如下：


如果内核需要分配普通内存，那么内核会在当前结点(假设是C结点)的NORMAL 内存域中寻找大小适当的空闲段，如果分配失败，那么就会到C结点的DMA域(C0)中分配，如果每次都失败，那么分配的顺序就是C1->C0->D1->D0->A1->A0->B1->B0 

3.代码的实现

static int __build_all_zonelist(void *dummy)｛/*初始化整个系统的结点的zonelist*/
    int nid；
    for_each_online_node(nid){ /*根据nid 遍历所有的结点*/
        pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);
        build_zonelists(pgdat);
    }
｝

static void __init build_zonelists(pg_data_t *pgdat){
    int node,local_node;
    enum zone_type i ,j ;
    local_node = pgdat->node_id;
    for(i = 0;i){
        struct zonelist *zonelist;
        zonelist = pgdat->node_zonelist + i;
        j = build_zonelists_node(pgdat,zonelist,0,i); /*建立本结点内部的zone_type 是i的备用列表*/
        ......
/*以下两个for 循环的是结点，在build_zonelist_node 循环的是结点内部的zone_type*/
        for(node = local_node + 1;node < MAX_NUMNODES; node++){ /*建立结点号比本结点高的zone_type 是i的备用列表，接在本结点内部的后面，由j来记录该从备用列表的那个位置开始记录*/
            j = build_zonelist_node(NODE_DATA(node),zonelist,j,i);
        }
        for(node = 0;node/*建立结点号比本结点低的zone_type 是i的备用列表，接在比本结点高的后面，由j来记录该从备用列表的那个位置开始记录*/
            j = build_zonelists_node(NODE_DATA(node),zonelist,j,i);
        }
        zonelist->zones[j] = NULL; /*最后由NULL标识*/
    }

}

/*每个结点内的备用列表，都是记录比本zone_type更昂贵的*/
static int __init build_zonelists_node(pg_data_t *pgdat,struct zonelist* zonelist,int nr_zones,enum zone_type zone_type){
    struct zone *zone;
    do{
        zone = pgdat->node_zones + zone_type;
        if(populated_zone(zone)){
            zonelist->zones[nr_zones++] = zone;
        }
        zone_type--;
    }while(zone_type>=0) /*这里循环的是比zone_type 昂贵的内存域*/
    return nr_zones;
}