Linux节点和内存管理区的初始化

Linux节点和内存管理区的初始化

节点和管理区是内存管理中所涉及的重要概念，其数据结构在前文《linux物理内存概述》中已经介绍，现在让我们来看看linux是如何完成节点和管理区的。

在内核首先通过setup_arch()-->paging_init()-->zone_sizes_init()来初始化节点和管理区的一些数据项

1. static void __init zone_sizes_init(void)  
2. {  
3.     unsigned long max_zone_pfns[MAX_NR_ZONES];  
4.     memset(max_zone_pfns, 0, sizeof(max_zone_pfns));  
5.   
6.     /*分别获取三个管理区的页面数*/  
7.     max_zone_pfns[ZONE_DMA] =  
8.         virt_to_phys((char *)MAX_DMA_ADDRESS) >> PAGE_SHIFT;  
9.     max_zone_pfns[ZONE_NORMAL] = max_low_pfn;  
10. #ifdef CONFIG_HIGHMEM   
11.     max_zone_pfns[ZONE_HIGHMEM] = highend_pfn;  
12. #endif   
13.   
14.     free_area_init_nodes(max_zone_pfns);  
15. }  

在获取了三个管理区的页面数后，通过free_area_init_nodes()来完成后续工作

1. void __init free_area_init_nodes(unsigned long *max_zone_pfn)  
2. {  
3.     unsigned long nid;  
4.     int i;  
5.   
6.     /* Sort early_node_map as initialisation assumes it is sorted */  
7.     sort_node_map();/*将所有节点按起始页框号排序*/  
8.   
9.     /* Record where the zone boundaries are */  
10.     /*记录三个管理区的边界*/  
11.     memset(arch_zone_lowest_possible_pfn, 0,  
12.                 sizeof(arch_zone_lowest_possible_pfn));  
13.     memset(arch_zone_highest_possible_pfn, 0,  
14.                 sizeof(arch_zone_highest_possible_pfn));  
15.     arch_zone_lowest_possible_pfn[0] = find_min_pfn_with_active_regions();  
16.     arch_zone_highest_possible_pfn[0] = max_zone_pfn[0];  
17.     for (i = 1; i < MAX_NR_ZONES; i++) {  
18.         if (i == ZONE_MOVABLE) /*不处理ZONE_MOVABLE*/  
19.             continue;  
20.         /*将下一个管理区的起始页框置为上一个管理区的结束页框*/  
21.         arch_zone_lowest_possible_pfn[i] =  
22.             arch_zone_highest_possible_pfn[i-1];  
23.         arch_zone_highest_possible_pfn[i] =  
24.             max(max_zone_pfn[i], arch_zone_lowest_possible_pfn[i]);  
25.     }  
26.     arch_zone_lowest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;  
27.     arch_zone_highest_possible_pfn[ZONE_MOVABLE] = 0;  
28.   
29.     /* Find the PFNs that ZONE_MOVABLE begins at in each node */  
30.     memset(zone_movable_pfn, 0, sizeof(zone_movable_pfn));  
31.     find_zone_movable_pfns_for_nodes(zone_movable_pfn);  
32.   
33.     /* Print out the zone ranges */  
34.     printk("Zone PFN ranges:\n");  
35.     for (i = 0; i < MAX_NR_ZONES; i++) {  
36.         if (i == ZONE_MOVABLE)  
37.             continue;  
38.         printk("  %-8s %0#10lx -> %0#10lx\n",  
39.                 zone_names[i],  
40.                 arch_zone_lowest_possible_pfn[i],  
41.                 arch_zone_highest_possible_pfn[i]);  
42.     }  
43.   
44.     /* Print out the PFNs ZONE_MOVABLE begins at in each node */  
45.     printk("Movable zone start PFN for each node\n");  
46.     for (i = 0; i < MAX_NUMNODES; i++) {  
47.         if (zone_movable_pfn[i])  
48.             printk("  Node %d: %lu\n", i, zone_movable_pfn[i]);  
49.     }  
50.   
51.     /* Print out the early_node_map[] */  
52.     printk("early_node_map[%d] active PFN ranges\n", nr_nodemap_entries);  
53.     for (i = 0; i < nr_nodemap_entries; i++)  
54.         printk("  %3d: %0#10lx -> %0#10lx\n", early_node_map[i].nid,  
55.                         early_node_map[i].start_pfn,  
56.                         early_node_map[i].end_pfn);  
57.   
58.     /* Initialise every node */  
59.     mminit_verify_pageflags_layout();  
60.     setup_nr_node_ids();  
61.     for_each_online_node(nid) {/*遍历每个节点*/  
62.         pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid);  
63.         /*初始化节点*/  
64.         free_area_init_node(nid, NULL,  
65.                 find_min_pfn_for_node(nid), NULL);  
66.   
67.         /* Any memory on that node */  
68.         if (pgdat->node_present_pages)  
69.             node_set_state(nid, N_HIGH_MEMORY);  
70.         check_for_regular_memory(pgdat);  
71.     }  
72. }