88、页帧回收算法(PFRA)实现解析

页帧回收算法(PFRA)实现解析

1. PFRA 概述

页帧回收算法(PFRA)在内存管理中起着关键作用,它主要负责回收不再使用的页帧,以确保系统有足够的可用内存。PFRA 通过一系列函数,如 mark_page_accessed() page_referenced() refill_inactive_zone() ,来管理页在最近最少使用(LRU)列表之间的移动。

2. 关键函数解析
2.1 mark_page_accessed() 函数

当内核需要标记一个页为已访问时,会调用 mark_page_accessed() 函数。这种情况通常发生在用户模式进程、文件系统层或设备驱动程序引用一个页的时候,例如:
- 按需加载进程的匿名页(由 do_anonymous_page() 函数执行)。
- 按需加载内存映射文件的页(由 filemap_nopage() 函数执行)。
- 按需加载 IPC 共享内存区域的页(由 shmem_nopage() 函数执行)。
- 从文件中读取数据页(由 do_generic_file_read() 函数执行)。
- 换入一个页(由 do_swap_page() 函数执行)。
- 在页缓存中查找缓冲页(由 __find_get_block() </

《Linux内核的回收算法PFRA解析》一书中详细阐述了PFRA在Linux内核中处理回收的机制。PFRA是Page Frame Reclamation Algorithm的缩写,是Linux内核中用于主动回收物理内存框的算法PFRA的工作原理基于将物理内存框划分为不同的类别,根据框内容的重要性进行分类,以此来决定哪些框可以被回收。 参考资源链接:[Linux内核的回收算法PFRA解析](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/2u4nsmv4mn?spm=1055.2569.3001.10343) 在Linux系统中,面被分为以下几种类型: 1. 不可回收(Unreclaimable Pages):这些包括了内核栈、保留等,它们通常包含重要的系统数据,因此不参与回收过程。 2. 可交换(Swappable Pages):这类包含了用户态的匿名内存映射,如进程的私有数据。当内存压力增大时,这些可以被交换到磁盘上的交换空间。 3. 可同步(Syncable Pages):这些包含了文件系统缓存中的,它们可以被同步到磁盘上的文件中,从而释放内存。 4. 可丢弃(Discardable Pages):这些通常是指那些存储在内存高速缓存中的,它们在内存紧张时可以丢弃,因为它们可以从磁盘上重新加载。 PFRA算法在执行回收时,会先评估当前系统的内存压力,然后根据不同的内存需求和内存使用情况,选择适当的回收策略。当系统内存紧张时,PFRA会通过一系列的启发式方法和预设的阈值来决定哪些面是当前最合适的回收对象。 PFRA还涉及到其他几个相关的概念,例如活跃度评估、老化算法(ageing)、以及在回收过程中对框的扫描。活跃度评估是为了判断框是否在近期内被访问过,而老化算法用于逐渐降低之前活跃但现在可能不再需要的框的活跃度。这些机制共同工作,确保了系统可以优先回收那些当前不再活跃的框。 PFRA实现对于保持Linux系统的稳定性和性能至关重要。通过合理地分类和处理内存框,PFRA帮助系统避免了内存耗尽的风险,同时为应用提供了高效的内存使用环境。 如果你希望更深入地了解PFRA算法的具体实现细节、数据结构、以及相关系统的交互方式,那么《Linux内核的回收算法PFRA解析》将是极佳的学习资料。这本书不仅提供了PFRA算法的概述,还包括了具体的代码分析和调试技巧,为学习者提供了全面的学习路径。 参考资源链接:[Linux内核的回收算法PFRA解析](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/2u4nsmv4mn?spm=1055.2569.3001.10343)
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