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GFP_NOIO & GFP_NOFS


      GFP_NOFS              IO和mm要記憶體，mm表示記憶體不足
┌─┐───→ ┌─┐       所以要把IO的一些記憶體寫出去(swap out)
│mm│         │IO│       這樣會變成兩邊都在等對方做事
└─┘ ←───└─┘
      GFP_NOIO

GFP_NOFS:代表不允許執行任何file system調用

GFP_NOIO:代表不允許任何IO初始化





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buddy system

    why:

        因為希望krl很有效率，所以希望不要太常更改mmu的maping方式
        更改cache和TLB就會變得沒效率

        和周邊IO溝通的時候，一定是拿連續的實體記憶體

        改善best fit、first fit等演算法

    algorithm:

        配置時會把可配置的記憶體一直對半分，直到剛好可以裝入要求的記憶體大小
        (ex: 要求30k就會切到32k的大小在放進去)

        其他切出來但是沒分配到的區間就納入記憶體串列管理

        歸還時會先檢查可用的記憶體串列中是否有相鄰的節點

        如果有就把兩邊合併起來變成較大的記憶體節點
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kmalloc

        處理的速度很快，因為不會清理所配置到的記憶體，記憶體會保留先前的內容

        呼叫kmalloc得到的記憶體空間在實體記憶體上是連續的

        void *kmalloc(size_t size, int flags);
                          需求大小     控制kmalloc的行為


vmalloc

        在virtual address space配置連續記憶體空間，但在實體記憶體上不一定連續








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vmalloc和kmalloc的差別

      1.kmalloc和vmalloc所return的地址區段不同

      2.vmalloc分配的記憶體是在虛擬記憶體上連續，實體記憶體上不一定連續

        而kmalloc是在實體記憶體上連續

      3.kmalloc一次可以分配的記憶體大小是128k，vmalloc則沒有上限

      4.kmalloc和vmalloc都是使用slab allocator

      5.vmalloc會使用到MMU，效能比較差








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slab

    data structure                  ┌──┐
        ┌───┐    ┌──┐ ┌→ │obj │
        │cache │ → │slab│ ┤   └──┘
        └───┘    └──┘ │   ┌──┐
                               └→ │obj │
                                    └──┘
    algorithm

        概念：將要來的記憶體根據物件大小等分後，再配置給物件去使用

              可以把它看成是page組成的容器，儲存單位是物件

        增加cache的概念來增加效能

        特性：當有物件被free的時候，空的欄位不會被初始化

              當slab中都沒有物件，記憶體不會馬上回收，減少額外配置和釋放的負擔

        效果：解決fregmentation的問題
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        從buddy system要page，page配置給slab和物件使用

        當page不足的時候會釋放slab所占用的page

        slab釋放條件：當krl需要新的page且buddy system無法滿足

                      slab裡的物件沒人在用的時候，slab才會被釋放

        krl會尋找cache中的空slab，把slab從cache中移除，連slab裡的物件一起銷毀

        在slab中配置新物件：

            先找沒用完的slab，把新物件放到slab中，否則再要求新的page產生slab

        移除slab中的物件：

            把物件加入對應的slab中未使用物件的串列




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SLAB_POSITION

        這個flag填入後，slab初始化的時候會一直填5a5a...避免變數忘記給值造成錯誤

shrink & grow

        當記憶體不夠的時候會叫slab做壓縮(shrink)，回收記憶體，壓縮方法在上面

SMP scalability

        允許OS同時使用多個處理器藉由減少處理時間來改善效能的技術

cloring

        cpu cache的使用率，因為大多數程式會把最常用的資料欄位放在最前面

        這些欄位會互相影響造成cache的不平衡現象

        slab會把一個區塊分配完記憶體所剩下的餘數對半分，一塊放在記憶體前端

        一塊放在後端，前端那塊就稱作coloring area，slab設法在每次配置的page

        上使用不同大小的coloring area，有效的分散資料map到cache中的位置

        提高cache rate
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                        你們都是我的翅膀！         －Unlight－
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