对于MIGRATE_MOVABLE的理解

内存管理对于不同的zone管理区，都会划分为不同的memory block进行管理，这些memory block是按照2的幂次个页面进行管理的，对应的结构体如下：

struct zone {
    ...
    /* free areas of different sizes */
    struct free_area    free_area[MAX_ORDER];
    ...
}

struct free_area {
    struct list_head    free_list[MIGRATE_TYPES];
    unsigned long       nr_free;
};

这里的每个free_area结构体中都管理着大小相同的连续内存块，不同块之间使用list连接。内核较早的版本对于free_list不会做migrate_type的区分，后来引入migrate_type也是为了优化内存管理中的碎片化问题。

怎么来理解这个优化特性呢？

这里的套路和内核中引入ZONE_MOVABLE类似，当内存区中如果按照内存页是否可以被回收，是否可以被迁移等特性进行分类时，将避免了相互干扰，后期进行内存回收时将会获取更多的连续内存，这也是终极目的。

关于ZONE_MOVABLE的介绍参考我的另一篇博客：对于ZONE_MOVABLE的理解。

接下来看一下这里对页面是如何进行分类的：

enum {
    MIGRATE_UNMOVABLE,
    MIGRATE_RECLAIMABLE,
    MIGRATE_MOVABLE,
    MIGRATE_PCPTYPES,   /* the number of types on the pcp lists */
    MIGRATE_RESERVE = MIGRATE_PCPTYPES,
#ifdef CONFIG_CMA
    /*
     * MIGRATE_CMA migration type is designed to mimic the way
     * ZONE_MOVABLE works.  Only movable pages can be allocated
     * from MIGRATE_CMA pageblocks and page allocator never
     * implicitly change migration type of MIGRATE_CMA pageblock.
     *
     * The way to use it is to change migratetype of a range of
     * pageblocks to MIGRATE_CMA which can be done by
     * __free_pageblock_cma() function.  What is important though
     * is that a range of pageblocks must be aligned to
     * MAX_ORDER_NR_PAGES should biggest page be bigger then
     * a single pageblock.
     */
    MIGRATE_CMA,
#endif
#ifdef CONFIG_MEMORY_ISOLATION
    MIGRATE_ISOLATE,    /* can't allocate from here */
#endif
    MIGRATE_TYPES
};

这里把不同特性的内存块分类放到不同的链表中管理，比如MIGRATE_RECLAIMABLE链表中存放的都是可以直接回收的内存，一般是文件缓存页，MIGRATE_MOVABLE链表中存放的都是可以迁移的内存块，MIGRATE_CMA链表中存放的是和CMA共同使用的区域，该区域也要求必须可以被迁移，这样当外设驱动申请CMA内存时（一般用于DMA传输大块物理连续内存），伙伴系统能够及时的腾出空间给DMA使用。

当系统中剩余内存很多但不连续时，如果申请一个大块连续内存依然会导致失败，如果能够把不连续的内存通过迁移的手段进行规整，把空闲内存组合成一块连续内存，那就可以在一定程度上达到内存申请的需求，如果该区域中所有页面都可以迁移，那么问题就变得简单了，所以内核就按照页面是否可以迁移做了区分，保证了在MIGRATE_MOVABLE链表中都是可以迁移的页面，这样可以尽可能的利用页面迁移规整出大块的连续内存。

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参考文章：

https://www.cnblogs.com/linhaostudy/p/10482439.html
https://blog.youkuaiyun.com/dog250/article/details/6108028