Linux好友页面帧分配和释放

在阅读和理解linux内核时使用指南-

我有一些我想了解的关于页面分配和释放的好友系统

Linux解决外部碎片的技术 该问题基于著名的伙伴系统算法。全部免费 页面框架分为11个块列表，其中包含 1、2、4、8、16、32、64、128、256、512和1024连续页 分别是框架。[第8.1.7章]

这非常有意义，因为现在Linux可以快速地为分配请求提供服务，因为有不同的块大小可以满足不同的块大小请求

现在，假设系统启动，所有可用的页面都是免费的，并按照上面提到的11个组进行分组。现在让我们考虑一个过程，其中一个进程需要一个1阶的页面，然后释放它。根据free算法-

while (order < 10)
{ 
     buddy_idx = page_idx ^ (1 << order);
     buddy = base + buddy_idx;
     if (!page_is_buddy(buddy, order))
         break;
     list_del(&buddy->lru);
     zone->free_area[order].nr_free--;
     ClearPagePrivate(buddy);
     buddy->private = 0;
     page_idx &= buddy_idx;
     order++;
 }

while（订单<10）
{ 
buddy_idx=第页（1个lru）；
区域->自由区[订单].nr_自由--；
ClearPagePrivate（好友）；
好友->私人=0；
page_idx&=buddy_idx；
订单++；
}

因此，根据这个和我的场景，order 1区块（有史以来第一次分配）将与另一个order 1区块合并为order 2区块，尽管两个order 1区块尚未在分配阶段从order 2区块中拆分

这样，如果我继续分配然后释放一个块，系统很快就会达到一种状态，在这种状态下，所有内存块的顺序都是最大的，这似乎没有效率。我本以为只有当这两个伙伴之前从一个更大的顺序块中分离出来时，才会合并这两个伙伴，这样，初始默认状态将尽可能保留，整个系统将保持高效

我错过什么了吗？这个代码可能是错的吗？我不知道这段代码提供的另一个优点吗？

当有大量最小的顺序块可用时，假设这样的初始状态可能有点可疑。如果我没记错的话，内存块的分配应该从查找最小（相同大小）的组开始，然后查找更高阶的组以找到空闲块。如果找到的块比需要的块大，则会将其拆分，并更新相应的组。这并不明显，但整个过程可能从初始状态开始，此时只有最高阶块可用

我在文献中遇到的几个例子几乎描绘了相同的初始状态。在维基百科上可以找到一个雄辩的例子：。这个图表和描述说明了一个典型的情况

总之，我找不到任何证据来证明“初始默认状态”的假设。将较小的块从较大的块中拆分时效率降低的想法是最模糊的，可能值得单独讨论

编辑：

从内核的角度来看，初始状态可能与假设进程看到的初始状态不同。比如说，系统启动，在某一点上有一块内存。然而，你的假设过程肯定不会是孤立的。在进程能够开始分配和释放任何内存块之前，内存分布可能会发生很大变化。可以肯定的是，内核，或者更准确地说，它的大多数子系统在初始化期间会请求大量大小不同的内存块，并且大量内存块将在相当长的时间内（可能在整个正常运行期间）归内核所有。因此，关键是，当您的流程开始时，好友系统很可能会“预热”，并且，实际上，有足够多的小块可用。但是，页面的伙伴（由您的流程获取）仍将属于各个子系统，并且，一旦您的流程决定释放其页面，这些伙伴将不会被批准为准备合并，即摘录中的

page\u is\u buddy（）

将产生false。当然，如果您的流程确实成功地获取了现有的空闲块而不拆分高阶块，那么整个场景可能都是正确的

所以，关键是，您对初始好友分布的假设可能不是真正的初始状态。这只能是一种“热身”状态，在这种状态下，你确实可能会有一些小块，但他们的伙伴会很忙，因此会阻止所描述的不可控合并的假设过程

这里是

page\u buddy（）。如果我没记错的话，内存块的分配应该从查找最小（相同大小）的组开始，然后查找更高阶的组以找到空闲块。如果找到的块比需要的块大，则会将其拆分，并更新相应的组。这并不明显，但整个过程可能从初始状态开始，此时只有最高阶块可用

我在文献中遇到的几个例子几乎描绘了相同的初始状态。在维基百科上可以找到一个雄辩的例子：。这个图表和描述说明了一个典型的情况

总之，我找不到任何证据来证明“初始默认状态”的假设。将较小的块从较大的块中拆分时效率降低的想法是最模糊的，可能值得单独讨论

编辑：

从内核的角度来看，初始状态可能与假设进程看到的初始状态不同。比如说，系统启动，在某一点上有一块内存。然而，你的假设过程肯定不会是孤立的