記憶體管理三夥伴系統

linux核心記憶體管理的一項重要工作就是如何在頻繁申請釋放記憶體的情況下，避免碎片的產生。linux採用夥伴系統解決外部碎片的問題，採用slab解決內部碎片的問題

buddy演算法最主要的的特點任何時候區域裡的空閒記憶體都能以2的n次方進行拆分或合併。

夥伴系統的宗旨就是用最小的記憶體塊來滿足核心的對於記憶體的請求。在最初，只有乙個塊，也就是整個記憶體，假如為1m大小，而允許的最小塊為64k，那麼當我們申請一塊200k大小的記憶體時，就要先將1m的塊**成兩等分，各為512k，這兩分之間的關係就稱為夥伴，然後再將第乙個512k的記憶體塊**成兩等分，各位256k，將第乙個256k的記憶體塊分配給記憶體，這樣就是乙個分配的過程。

演算法的核心思想：把所有的空閒頁框分組為11個塊鍊錶，每個塊鍊錶分別包含1、2、4、8、16、…、512、1024個連續頁框。

zone相關結構，參考記憶體管理(二)zone和watermark

通過pglist_data結構就可以完全的描述乙個記憶體的layout了。

start_kernel()–>paging_init()–>zone_sizes_init()–>free_area_init_nodes()–>free_area_init_node()–>free_area_init_core()–>init_currently_empty_zone()–>zone_init_free_lists()中，free_area的相關域都被初始化

buddy分配器是按照頁為單位分配和釋放物理記憶體的，在zone那一節文章中freearea就是通過buddy分配器來管理的。

buddy分配器將空閒頁面按照order的大小分配掛到不同的order鍊錶中。比如order為0的鍊錶下就掛載著大小為1個page的空閒頁，order=4的鍊錶下就掛載著大小為16個page的空閒頁面。

buddy分配器的演算法是：

在真正分析分配**之前，我們需要看一下alloc_開頭的一些flag,kernel/msm-5.4/mm/internal.h

alloc_pages -> alloc_pages_node -> __alloc_pages_node -> __alloc_pages -> __alloc_pages_nodemask

所有的分配頁面的函式最終都會落到__alloc_pages_nodemask這個函式上面，它是夥伴系統的入口。

* kernel/msm-
5.4/mm/page_alloc.c
struct page *
__alloc_pages_nodemask
(gfp_t gfp_mask,
unsigned
int order,
int preferred_nid,
nodemask_t *nodemask)

一般通過get_page_from_freelist分配的被稱作快速路徑，通過__alloc_pages_slowpath分配的被稱作慢速路

記憶體管理三夥伴系統

linux記憶體管理（五）夥伴系統

初窺記憶體管理（三）夥伴演算法

大神與三位小夥伴

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