linux-4.4.1/expand() の履歴(No.2)

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• linux-4.4.1/expand() へ行く。
  • 1 (2017-09-26 (火) 19:28:43)
  • 2 (2017-09-27 (水) 10:44:57)

参照元†

• linux-4.4.1/__rmqueue_fallback()
• linux-4.4.1/__rmqueue_smallest()
• linux-4.4.1/page_order()

説明†

• パス: linux-4.4.1/mm/page_alloc.c

• FIXME: これは何？
  • 説明

• free_list から取得した領域は大きすぎる可能性があるため、 余分な領域を分割して、小さい領域用の free_area に追加する。
  • 例えば、要求されたサイズが 2（オーダー 2, 4 pages）なのに、 free_list から取得した領域が 5（オーダー 5, 32 pages）だとする。
  • 32 pages の領域を 4, 4, 8, 16 と分割し、先頭の 4 pages 以外を使い、他は空き領域として free_list に追加する。

• 処理の例
  • 上記の例だと area = order 5 用のエリア, low = 2, high = 5, size = 32 で始まる。

    while 1回目
      area = order 4 用のエリア
      high = 4
      size = 16
      page[16] を free_list に追加
      area の空き領域数を 1 追加
      page[16] の page_order を 4 に設定
    
      page
       0    4    8         16                31
      |....|....|....|....|....|....|....|....|
                          |<--- ここ処理した -->|
                          |
                          先頭は page[16]
    
    while 2回目
      area = order 3 用のエリア
      high = 3
      size = 8
      page[8] を free_list に追加
      area の空き領域数を 1 追加
      page[8] の page_order を 4 に設定
    
      page
       0    4    8         16                31
      |....|....|....|....| 空き               |
                |<- ここ->|
                |
                先頭は page[8]
    
    while 3回目
      area = order 2 用のエリア
      high = 2
      size = 4
      page[4] を free_list に追加
      area の空き領域数を 1 追加
      page[4] の page_order を 2 に設定
    
      page
       0    4    8         16                31
      |....|....| 空き     | 空き               |
           |<-->|
           |
           先頭は page[4]
    
    おしまい
      page
       0    4    8         16                31
      |....|空き| 空き     | 空き               |

引数†

• struct zone *zone
  • ゾーン
  • linux-4.4.1/zone
• struct page *page
  • ページ
  • linux-4.4.1/page
• int low
  • 実際に必要なサイズのオーダー
• int high
  • 確保できた空き領域のオーダー
• struct free_area *area
  • フリーエリア
  • オーダー high 用のエリアを指していなければならない。
  • linux-4.4.1/free_area
• int migratetype
  • マイグレーションの種類
  • どの free_list に空き領域を追加するか決めるために使う。

返り値†

• void

参考†

実装†

/*
 * The order of subdivision here is critical for the IO subsystem.
 * Please do not alter this order without good reasons and regression
 * testing. Specifically, as large blocks of memory are subdivided,
 * the order in which smaller blocks are delivered depends on the order
 * they're subdivided in this function. This is the primary factor
 * influencing the order in which pages are delivered to the IO
 * subsystem according to empirical testing, and this is also justified
 * by considering the behavior of a buddy system containing a single
 * large block of memory acted on by a series of small allocations.
 * This behavior is a critical factor in sglist merging's success.
 *
 * -- nyc
 */
static inline void expand(struct zone *zone, struct page *page,
	int low, int high, struct free_area *area,
	int migratetype)
{
	unsigned long size = 1 << high;

	while (high > low) {
		area--;
		high--;
		size >>= 1;
		VM_BUG_ON_PAGE(bad_range(zone, &page[size]), &page[size]);

• 1つ小さいオーダーの free_area を選択する。
  • linux-4.4.1/VM_BUG_ON_PAGE()
  • linux-4.4.1/bad_range()

		if (IS_ENABLED(CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC) &&
			debug_guardpage_enabled() &&
			high < debug_guardpage_minorder()) {

• • linux-4.4.1/IS_ENABLED()
  • linux-4.4.1/CONFIG_DEBUG_PAGEALLOC
  • linux-4.4.1/debug_guardpage_enabled()
  • linux-4.4.1/debug_guardpage_minorder()

			/*
			 * Mark as guard pages (or page), that will allow to
			 * merge back to allocator when buddy will be freed.
			 * Corresponding page table entries will not be touched,
			 * pages will stay not present in virtual address space
			 */
			set_page_guard(zone, &page[size], high, migratetype);
			continue;

• • linux-4.4.1/set_page_guard()

		}
		list_add(&page[size].lru, &area->free_list[migratetype]);
		area->nr_free++;
		set_page_order(&page[size], high);

• オーダー high 用の free_area の free_list に空き領域を追加する。
  • linux-4.4.1/list_add()
• page_order を high の値に設定する。
  • linux-4.4.1/set_page_order()

	}
}

コメント†