lowmem_reserve的理解

2.6内核的zone结构中一个成员变量 lowmem_reserve

struct zone {    /* Fields commonly accessed by the page allocator */    /* zone watermarks, access with *_wmark_pages(zone) macros */    unsigned long watermark[NR_WMARK];    /*     * We don't know if the memory that we're going to allocate will be freeable     * or/and it will be released eventually, so to avoid totally wasting several     * GB of ram we must reserve some of the lower zone memory (otherwise we risk     * to run OOM on the lower zones despite there's tons of freeable ram     * on the higher zones). This array is recalculated at runtime if the     * sysctl_lowmem_reserve_ratio sysctl changes.     */    unsigned long       lowmem_reserve[MAX_NR_ZONES]; 

kernel在分配内存时，可能会涉及到多个zone，分配会尝试从zonelist第一个zone分配，如果失败就会尝试下一个低级的zone（这里的低级仅仅指zone内存的位置，实际上低地址zone是更稀缺的资源）。我们可以想像应用进程通过内存映射申请Highmem 并且加mlock分配，如果此时Highmem zone无法满足分配，则会尝试从Normal进行分配。这就有一个问题，来自Highmem的请求可能会耗尽Normal zone的内存，而且由于mlock又无法回收，最终的结果就是Normal zone无内存提供给kernel的正常分配，而Highmem有大把的可回收内存无法有效利用。

因此针对这个case，使得Normal zone在碰到来自Highmem的分配请求时，可以通过lowmem_reserve声明：可以使用我的内存，但是必须要保留lowmem_reserve[NORMAL]给我自己使用。

同样当从Normal失败后，会尝试从zonelist中的DMA申请分配，通过lowmem_reserve[DMA]，限制来自HIGHMEM和Normal的分配请求。

/* * results with 256, 32 in the lowmem_reserve sysctl: *  1G machine -> (16M dma, 800M-16M normal, 1G-800M high) *  1G machine -> (16M dma, 784M normal, 224M high) *  NORMAL allocation will leave 784M/256 of ram reserved in the ZONE_DMA *  HIGHMEM allocation will leave 224M/32 of ram reserved in ZONE_NORMAL *  HIGHMEM allocation will (224M+784M)/256 of ram reserved in ZONE_DMA * * TBD: should special case ZONE_DMA32 machines here - in those we normally * don't need any ZONE_NORMAL reservation */ #ifdef CONFIG_ZONE_DMA     256,#endif#ifdef CONFIG_ZONE_DMA32     256,#endif#ifdef CONFIG_HIGHMEM     32,#endif     32,};

如果不希望低级zone被较高级分配使用，那么可以设置系数为1，得到最大的保护效果

不过这个值的计算非常的奇怪，来自NORMAL的分配，lowmem_reserve[DMA] = normal_size / ratio，这里使用Normal zone size而不是DMA zone size，这点一直没有想明白。

此外，较新的内核源码目录中/Documentation/sysctl/vm.txt，对lowmem_reserve做了非常准确的描述。