min_free_kbytes = int_sqrt(lowmem_kbytes * 16);
min_free_kbytes由当前直接映射区的物理内存数量决定。也即ZONE_DMA和ZONE_NORMAL内存管理区的可用页框数决定，这可以 通过
nr_free_buffer_pages获取。尽管可以通过/proc/sys/vm/min_free_kbytes来修改该它的大小，但是 min_free_kbytes的初始值范围必须是[128K, 64M]。管理区描述符中的pages_min成员存储了管理区内保留页框的数目。这个字段与pages_low和pages_high字段一起被用在内 存分配和回收算法中。pages_low字段总是被设为pages_min的值的5/4，而pages_high则总是被设为pages_min的值的3 /2。这些值在模块快初始化module_init调用的init_per_zone_pages_min中被设置。 表 27. 页面分配控制 名称 pages_low pages_min * 5 / 4 pages_high pages_min * 3 / 2
free_area_init_core中对管理区初始化的代码部分如下，后续章节将对该函数进一步分析。
zone->spanned_pages = size; zone->present_pages = realsize; zone->name = zone_names[j]; spin_lock_init(&zone->lock); spin_lock_init(&zone->lru_lock); zone_seqlock_init(zone); zone->zone_pgdat = pgdat;
zone->prev_priority = DEF_PRIORITY; zone_pcp_init(zone); for_each_lru(l) { INIT_LIST_HEAD(&zone->lru[l].list); zone->lru[l].nr_scan = 0; }
zone->recent_rotated[0] = 0; zone->recent_rotated[1] = 0; zone->recent_scanned[0] = 0; zone->recent_scanned[1] = 0; zap_zone_vm_stats(zone);
大小 pages_min min_free_kbytes >> (PAGE_SHIFT - 10) zone->flags = 0;
13.2. page管理项
struct page { unsigned long flags; /* Atomic flags, some possibly * updated asynchronously */ atomic_t _count; /* Usage count, see below. */ union { atomic_t _mapcount; /* Count of ptes mapped in mms, * to show when page is mapped * & limit reverse map searches. */ struct { /* SLUB */ u16 inuse; u16 objects; }; };
每一个物理页框都需要一个对应的page结构来进行管理：记录分配状态，分配和回收，互斥以及同步操作。对该结构成员的解释如下：
flag域存放当前页框的页标志，它存储了体系结构无关的状态，专门供Linux内核自身使用。该标志可能的值定义在include/linux/page-flags.h中。 ? 原子计数成员_count则指明了当前页框的引用计数，当该值为0时，就说明它没有被使用，此时在新分配内存时它就可以被使用。内核代码应该通过page_count来访问它，而非直接访问。
? 原子计数成员_mapcount表示在页表中有多少页指向该页框。在SLUB中它被inuse和objects代替。
?
include/linux/page-flags.h enum pageflags {
PG_locked, /* Page is locked. Don't touch. */ PG_error,
PG_referenced, PG_uptodate, PG_dirty, PG_lru, PG_active, ......
__NR_PAGEFLAGS, ...... }
以上是页标志位的可能取值，通常不应该直接使用这些标志位，而应该内核预定义好的宏，它们在相同的头文件中被定义，但是它们是被间接定义的，也即通过##连字符来统一对它们进行定义。 #define TESTPAGEFLAG(uname, lname) \\
static inline int Page##uname(struct page *page) \\ { return test_bit(PG_##lname, &page->flags); } ......
TESTPAGEFLAG(Locked, locked) PAGEFLAG(Error, error)
PAGEFLAG(Referenced, referenced) TESTCLEARFLAG(Referenced, referenced) 表 28. 页标志宏函数
宏 TESTPAGEFLAG(uname, lname) SETPAGEFLAG(uname, lname) CLEARPAGEFLAG(uname, lname)[a] TESTSETFLAG(uname, lname) TESTCLEARFLAG(uname, lname) [b]扩展函数/宏 Page##uname SetPage##uname ClearPage##uname TestSetPage##uname TestClearPage##uname TESTPAGEFLAG SETPAGEFLAG CLEARPAGEFLAG Page##uname TESTSETFLAG TESTCLEARFLAG SetPage##uname ClearPage##unam __ClearPage##uname 用途 测试PG_##lname位 设置PG_##lname位 清除PG_##lname位 测试并设置PG_##lname 测试并清除PG_##lname 当于同时扩展了三个宏，也即三个函数 永远返回0 当于同时扩展了两个宏，也即两个函数 空操作 空操作 空操作 PAGEFLAG(uname, lname) PAGEFLAG_FALSE(uname) TESTSCFLAG(uname, lname) SETPAGEFLAG_NOOP(uname) CLEARPAGEFLAG_NOOP(uname) __CLEARPAGEFLAG_NOOP(uname) TESTCLEARFLAG_FALSE(uname) [a] TestClearPage##uname 永远返回0 以上三个宏分别对应test_bit，set_bit和clear_bit，是原子操作，与它们对应的是有三个开头 为下划线的同名函数__SETPAGEFLAG等与它们相对应，但不宏 是原子操作，这里不再列出。 [b] 扩展函数/宏 用途 与此对应也有__PAGEFLAG的宏存在。 flags实际上为两部分：标志区(Flags Area)从最低处向上扩展到第
__NR_PAGEFLAGS位;字段区(Fields Area)则从最高位向低位扩展。字段区用来实现管理区，内存节点和稀疏内存的映射。 | FIELD | ... | FLAGS |
N-1 ^ 0
(__NR_PAGEFLAGS)
_count引用计数不应被直接引用，内核提供了一系列的内联函数来操作它，通常它们被定义在include/linux/mm.h中。 表 29. 页引用计数函数
函数名 page_count get_page 用途 读取引用计数 引用计数加1 init_page_count 初始化引用计数为1 _mapcount与_count引用计数类似，不应被直接引用，内核提供了一系列的内联函数来操作它，它们也被定义在include/linux/mm.h中。 表 30. 页引用计数函数
函数名 reset_page_mapcount page_mapcount page_mapped [a] 用途 初始化引用计数为-1[a] 读取引用计数并加1的值 该函数根据引用计数值是否大于等于0，判断该页框是否被映射。 没有初始化为0是因为atomic_inc_and_test和atomic_add_negative的操作，对该引用计数的加减是由这两个函数完成的。
union { struct {
unsigned long private;
/* Mapping-private opaque data: * usually used for buffer_heads * if PagePrivate set; used for
* swp_entry_t if PageSwapCache; * indicates order in the buddy * system if PG_buddy is set.
*/ struct address_space *mapping; /* If low bit clear, points to * inode address_space, or NULL. * If page mapped as anonymous * memory, low bit is set, and * it points to anon_vma object: * see PAGE_MAPPING_ANON below. */ };
#if USE_SPLIT_PTLOCKS spinlock_t ptl; #endif struct kmem_cache *slab; /* SLUB: Pointer to slab */ struct page *first_page; /* Compound tail pages */ }; union { pgoff_t index; /* Our offset within mapping. */ void *freelist; /* SLUB: freelist req. slab lock */ }; struct list_head lru; /* Pageout list, eg. active_list 由于内核引入了很多的分配机制，以往间简单的page结构变得越来越复杂。为了无缝引入slub分配器来分配小于1个页面的内存，这里使用共用体将 slab指针和复合页的首页指针与private和mapping公用存储空间。private的用途与flags标志位息息相关。如果设置了 PG_private，那么它被用于buffer_heads;如果设置了PG_swapcache，那么用于swp_entry_t;如果设置了 PG_buddy，则用于伙伴系统中的阶(Order)。
内核可以将多个相邻的页框合并为复合页(Compound Page)。分组中的第一个也成为首页(Head Page)，而所有其余各页叫做尾页(Tail Page)。所有尾页对应的管理page数据结构都将first_page指向首页。
mapping指定了页框所在的地址空间。index是页框在mapping映射内部的偏移量。mapping指针通常是对齐到sizeof(long)的，这保证它的最低位为0，但是它并总是如此。可以有以下两种可能：
address_space的实例
? 当最低位为1时，指向anon_vma的实例，此时完成匿名页的逆向映射。
?
lru是一个表头，用于在各种量表上维护该页框，以便将它按不同类别分组，最重要的就是zone->lru_lock保护的活动页框(active_list)和不活动页框。 #if defined(WANT_PAGE_VIRTUAL)