Linux内核 -- 内存管理之 lru_cache_add_inactive_or_unevictable 函数
lru_cache_add_inactive_or_unevictable 函数解析
背景介绍
lru_cache_add_inactive_or_unevictable 是 Linux 内核中的一个函数，主要用于将内存页添加到 LRU（Least Recently Used，最近最少使用）缓存的非活跃（inactive）或不可逐出（unevictable）列表中。该函数是内存管理子系统的一部分，旨在优化内存页的缓存与逐出策略。
LRU 算法与内存管理
LRU 是内核管理内存页的一种常用算法，主要用于决定哪些内存页应该被回收或逐出内存。内存页通常分为以下几类：
- 活跃页（Active Pages）：这些页正在使用或近期被访问，保存在活跃列表中。
- 非活跃页（Inactive Pages）：这些页近期没有被访问，内核会优先从该列表中选择页进行回收。
- 不可逐出页（Unevictable Pages）：一些特殊的内存页（如锁定内存或系统关键页）不能被回收，保存在不可逐出列表中。
函数作用
lru_cache_add_inactive_or_unevictable 函数用于根据内存页的状态，将其添加到相应的 LRU 列表中。具体功能如下：
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非活跃页添加：如果内存页属于非活跃页，函数会将其添加到 LRU 的非活跃列表中。系统会优先从非活跃列表中回收内存。
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不可逐出页添加：如果内存页被标记为不可逐出，函数会将其添加到不可逐出列表中。这些页通常是锁定页或关键系统页，不能被回收。
函数原型
void lru_cache_add_inactive_or_unevictable(struct page *page, struct vm_area_struct *vma);
参数说明
- page：指向需要操作的内存页结构体。
- vma：虚拟内存区域结构体，提供了内存区域的相关信息。
工作原理
lru_cache_add_inactive_or_unevictable 函数的执行步骤大致如下：
- 检查内存页是否应被标记为
unevictable。 - 如果内存页不可逐出，则将其加入不可逐出页列表中。
- 如果不是不可逐出页，则将其加入 LRU 非活跃页列表中，便于内核后续进行回收或其他处理。
典型使用场景
该函数通常在内存管理的关键路径中被调用，例如在页分配失败后，或在特定的内存管理场景中。它保证了系统内存页的缓存和回收机制符合内核的整体管理需求。
总结
lru_cache_add_inactive_or_unevictable 是 Linux 内核中管理内存页的重要函数之一，确保了不同类型的内存页能够按照合理的策略进行处理与管理。通过将内存页加入不同的 LRU 列表，该函数帮助优化系统的内存回收机制，维护内存管理的高效性与稳定性。