整体目录
一 linux虚拟内存、MMU、分页的基本原理
二 OOM打分因子、oom_adj以及oom_score
三 页的alloc与free、Buddy算法以及CMA
四 page_fault、内存IO交互、VSS、LRU
五 DMA及Cache一致性
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页的alloc与free
转载自深入浅出内存管理–alloc_pages与free_page分析(框图)
alloc_pages用于连续物理内存的分配，它的实现如下图所示
从这个流程图来分析，函数是一步一步调用到buffered_rmqueue的，alloc_pages是页分配器的对外接口，系统中很多模块和驱动可以直接调用它申请到内存，而buffered_rmqueue是底层伙伴系统算法的实现。它的流程图如下所示：
这里框图介绍了buffered_rmqueue的实现，从它的命名可以看出，它是带有buffer功能的，为什么要这么操作呢，我们知道伙伴系统这一套算法是有一定复杂度的，如果每次申请都要执行算法扫描一下系统中的内存，那么将会比较耗时，所以加上per cpu高速缓存，当我们申请单个page时，优先从缓存中获取，这样就提升了效率，同时作为per cpu的缓冲，也将提升CPU效率，因为不用频繁进行cache的切换，提升cache命中的概率。
free page是释放page的接口，它的实现如下图：
释放过程是申请的逆过程，当释放单个page时，优先释放给per cpu高速缓冲区管理，如果高速缓存内的内存大小超出一个设定值，那么高速缓存也会释放一部分给到伙伴系统，而伙伴系统通过循环执行__free_one_page来释放内存到对应的空闲free_area。
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Buddy算法
buddy算法的具体内容可以查看Linux内存管理—buddy算法。
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连续内存分配器(CMA)
CMA，Contiguous Memory Allocator，是内存管理子系统中的一个模块，负责物理地址连续的内存分配。一般系统会在启动过程中，从整个memory中配置一段连续内存用于CMA，然后内核其他的模块可以通过CMA的接口API进行连续内存的分配。CMA的核心并不是设计精巧的算法来管理地址连续的内存块，实际上它的底层还是依赖内核伙伴系统这样的内存管理机制，或者说CMA是处于需要连续内存块的其他内核模块（例如DMA mapping framework）和内存管理模块之间的一个中间层模块，主要功能包括：
1、解析DTS或者命令行中的参数，确定CMA内存的区域，这样的区域我们定义为CMA area。
2、提供cma_alloc和cma_release两个接口函数用于分配和释放CMA pages
3、记录和跟踪CMA area中各个pages的状态
4、调用伙伴系统接口，进行真正的内存分配。
CMA时平时将内存分配给应用层使用，当DMA申请连续内存时，则进行页面拷贝，在内存中寻找空闲页面，将DMA zone中应用层申请的页拷贝至其它空闲页，然后就可以整理出一片连续的物理内存。
可以查看蜗窝科技的CMA模块学习笔记。
