Linux内存管理:高效分配页面技巧
linux alloc pages

首页 2024-12-21 18:38:16



Linux内存管理中的alloc_pages函数深度解析 在Linux内核的内存管理系统中,alloc_pages函数是一个至关重要的接口,它负责分配一个或多个连续的物理页面

    这个函数不仅被内核模块和驱动程序广泛使用,还作为其他内存分配函数(如vmalloc、get_user_pages等)的基础

    本文将深入探讨alloc_pages函数的工作原理、使用方法以及在实际开发中的注意事项

     一、alloc_pages函数概述 alloc_pages函数定义在Linux内核的include/linux/gfp.h头文件中,其原型如下: struct pagealloc_pages(gfp_t gfp_mask, unsigned intorder); 该函数接受两个参数: 1.gfp_mask:分配掩码,用于指定内存分配的策略和行为

    这个掩码包含了多种标志,可以控制内存分配的行为,例如是否可以睡眠、是否需要回收页面、是否允许从高端内存区域分配等

     2.order:分配阶数,表示要分配的物理页面的数量

    这个值必须是2的整数次幂,例如order为3表示分配2^3=8个连续的物理页面

    每个页面的大小通常是4KB(但也可能是16KB或更大),因此order为3时表示分配32KB的内存

     alloc_pages函数的主要功能是从物理内存中分配指定数量的连续页面

    如果分配成功,它返回一个指向分配的第一个struct page结构体的指针;如果失败,则返回NULL

     二、alloc_pages函数的工作原理 alloc_pages函数是Linux内核内存管理系统的底层接口之一,它依赖于伙伴系统(Buddy System)来管理物理内存

    伙伴系统是一种内存分配算法,它将物理内存划分为大小相同的块(称为页帧),并使用链表将相同大小的块连接起来

    当需要分配内存时,伙伴系统会尝试从合适的链表中分配内存块;如果需要更大的内存块,它会合并较小的内存块来满足需求

     在调用alloc_pages函数时,内