Linux物理內存描述

linux使用於廣泛的體系結構，因此需要用一種與體系結構無關的方式來描述內存。linux用VM描述和管理內存。在VM中獸藥的普遍概念就是非一致內存訪問。對於大型機器而言，內存會分成許多簇，依據簇與處理器“距離”的不同，訪問不同的簇會有不同的代價。

每個簇都被認為是一個節點（pg_data_t)，每個節點被分成很多的成為管理區（zone)的塊，用於表示內存中的某個范圍。除了ZONE_DMA,ZONE_NORMAL,ZONE_HIGHMEM以外，linux2.6.32中引入了ZONE_MOVABLE，用於適應大塊連續內存的分配。

每個物理頁面由一個page結構體描述，所有的結構都存儲在一個全局的mem_map數組中（非平板模式），該數組通常存放在ZONE_NORMAL的首部，或者就在校內存系統中為裝入內核映像而預留的區域之後。

節點

內存的每個節點都有pg_data_t描述，在分配一個頁面時，linux采用節點局部分配的策略，從最靠近運行中的CPU的節點分配內存。由於進程往往是在同一個CPU上運行，因此從當前節點得到的內存很可能被用到。

1. /* 
2.  * The pg_data_t structure is used in machines with CONFIG_DISCONTIGMEM 
3.  * (mostly NUMA machines?) to denote a higher-level memory zone than the 
4.  * zone denotes. 
5.  * 
6.  * On NUMA machines, each NUMA node would have a pg_data_t to describe 
7.  * it's memory layout. 
8.  * 
9.  * Memory statistics and page replacement data structures are maintained on a 
10.  * per-zone basis. 
11.  */  
12. struct bootmem_data;  
13. typedef struct pglist_data {  
14.      /*該節點內的內存區。可能的區域類型用zone_type表示。 */  
15.     struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];  
16.      /* 該節點的備用內存區。當節點沒有可用內存時，就從備用區中分配內存。*/  
17.     struct zonelist node_zonelists[MAX_ZONELISTS];  
18.       /*可用內存區數目，即node_zones數據中保存的最後一個有效區域的索引*/  
19.     int nr_zones;  
20. #ifdef CONFIG_FLAT_NODE_MEM_MAP /* means !SPARSEMEM */   
21.      /* 在平坦型的內存模型中，它指向本節點第一個頁面的描述符。 */  
22.     struct page *node_mem_map;  
23. #ifdef CONFIG_CGROUP_MEM_RES_CTLR   
24.     /*cgroup相關*/  
25.     struct page_cgroup *node_page_cgroup;  
26. #endif   
27. #endif   
28.   /** 
29.           * 在內存子系統初始化以前，即boot階段也需要進行內存管理。 
30.           * 此結構用於這個階段的內存管理。 
31.           */  
32.     struct bootmem_data *bdata;  
33. #ifdef CONFIG_MEMORY_HOTPLUG   
34.     /* 
35.      * Must be held any time you expect node_start_pfn, node_present_pages 
36.      * or node_spanned_pages stay constant.  Holding this will also 
37.      * guarantee that any pfn_valid() stays that way. 
38.      * 
39.      * Nests above zone->lock and zone->size_seqlock. 
40.      */  
41.         /*當系統支持內存熱插撥時，用於保護本結構中的與節點大小相關的字段。 
42.             哪調用node_start_pfn，node_present_pages，node_spanned_pages相關的代碼時，需要使用該鎖。 
43.           */  
44.     spinlock_t node_size_lock;  
45. #endif   
46.     /*起始頁面幀號，指出該節點在全局mem_map中 
47.     的偏移*/  
48.     unsigned long node_start_pfn;  
49.     unsigned long node_present_pages; /* total number of physical pages */  
50.     unsigned long node_spanned_pages; /* total size of physical page range, including holes */  
51.     /*節點編號*/                          
52.     int node_id;  
53.     /*等待該節點內的交換守護進程的等待隊列。將節點中的頁幀換出時會用到。*/  
54.     wait_queue_head_t kswapd_wait;  
55.     /*負責該節��的交換守護進程。*/  
56.     struct task_struct *kswapd;  
57.     /*由頁交換子系統使用，定義要釋放的區域大小。*/  
58.     int kswapd_max_order;  
59. } pg_data_t;