Выше были показаны различные примеры использования флагов, которые модифицируют работу системы выделения памяти, как при вызове низкоуровневых функций, работающих на уровне страниц, так и при использовании функции kmalloc()
. Теперь давайте рассмотрим их более детально.
Флаги разбиты на три категории: модификаторы операций, модификаторы зон и флаги типов. Модификаторы операций указывают, каким образом ядро должно выделять указанную память. В некоторых ситуациях только некоторые методы могут использоваться для выделения памяти. Например, обработчики прерываний могут потребовать от ядра, что нельзя переходить в состояние ожидания при выделении памяти (поскольку обработчики прерывания не могут быть перепланированы), Модификаторы зоны указывают, откуда нужно выделять память. Как было рассказано, ядро делит физическую память на несколько зон, каждая из которых служит для различных целей. Модификаторы зоны указывают, из какой зоны выделять память. Флаги типов представляют собой различные комбинации модификаторов операций и зон, которые необходимы для определенного типа выделения памяти. Флаги типов содержат в себе различные модификаторы, вместо которых можно просто использовать один флаг типа. Флаг GFP_KERNEL
— это флаг типа, который используется кодом, выполняющимся в ядре в контексте процесса. Рассмотрим все флаги отдельно.
Модификаторы операций
Все флаги, включая модификаторы операций, определены в заголовочном файле . Подключение файла также подключает и этот заголовочный файл, поэтому его не часто приходится подключать явно. На практике обычно лучше использовать флаги типов, которые будут рассмотрены дальше. Тем не менее полезно иметь представление об индивидуальных флагах. В табл. 11.3 показан список модификаторов операций.
Таблица 11.3. Модификаторы операций
Флаг |
Описание |
__GFP_WAIT |
Операция выделения памяти может переводить текущий процесс в состояние ожидания |
__GFP_HIGH |
Операция выделения памяти может обращаться к аварийным запасам |
__GFP_IO |
Операция выделения памяти может использовать дисковые операции ввода-вывода |
__GFP_FS |
Операция выделения памяти может использовать операции ввода- вывода файловой системы |
__GFP_COLD |
Операция выделения памяти должна использовать страницы памяти, содержимое которых не находится в кэше процессора (cache cold) |
__GFP_NOWARN |
Операция выделения памяти не будет печатать сообщения об ошибках |
__GFP_REPEAT |
Операция выделения памяти повторит попытку выделения в случае ошибки |
__GFP_NOFAIL |
Операция выделения памяти будет повторять попытки выделения неопределенное количество раз |
__GFP_NORETRY |
Операция выделения памяти никогда не будет повторять попытку выделения памяти |
__GFP_NO_GROW |
Используется внутри слябового распределителя памяти (slab layer) |
__GFP_COMP |
Добавить метаданные составной (compound) страницы памяти. Используется кодом поддержки больших страниц памяти (hugetlb) |
Описанные модификаторы можно указывать вместе, как показано в следующем примере.
ptr = kmalloc(size, __GFP_WAIT | __GFP_IO | __GFP_FS);
Этот код дает инструкцию ядру (а именно функции alloc_pages()
), что операция выделения памяти может быть блокирующей, выполнять операции ввода-вывода и операции файловой системы, если это необходимо. В данном случае ядру предоставляется большая свобода в отношении того, где оно будет искать необходимую память, чтобы удовлетворить запрос.
Большинство запросов на выделение памяти указывают эти модификаторы, но это делается косвенным образом с помощью флагов типа, которые скоро будут рассмотрены. Не нужно волноваться, у вас не будет необходимости каждый раз разбираться, какие из этих ужасных флагов использовать при выделении памяти!
Модификаторы зоны
Модификаторы зоны указывают, из какой зоны должна выделяться память. Обычно выделение может происходить из любой зоны. Однако ядро предпочитает зону ZONE_NORMAL
, чтобы гарантировать, что в других зонах, когда это необходимо, есть свободные страницы.
Существует всего два модификатора зоны, поскольку, кроме зоны ZONE_NORMAL
(из которой по умолчанию идет выделение памяти), существует всего две зоны. В табл. 11.4 приведен список модификаторов зоны.
Таблица 11.4. Модификаторы зоны
Читать дальше