page_ext_init()

<kernel v4.14>

 

page_ext_init()

mm/page_ext.c

void __init page_ext_init(void)
{
        unsigned long pfn;
        int nid;

        if (!invoke_need_callbacks())
                return;

        for_each_node_state(nid, N_MEMORY) {
                unsigned long start_pfn, end_pfn;

                start_pfn = node_start_pfn(nid);
                end_pfn = node_end_pfn(nid);
                /*
                 * start_pfn and end_pfn may not be aligned to SECTION and the
                 * page->flags of out of node pages are not initialized.  So we
                 * scan [start_pfn, the biggest section's pfn < end_pfn) here.
                 */
                for (pfn = start_pfn; pfn < end_pfn;
                        pfn = ALIGN(pfn + 1, PAGES_PER_SECTION)) {

                        if (!pfn_valid(pfn))
                                continue;
                        /*
                         * Nodes's pfns can be overlapping.
                         * We know some arch can have a nodes layout such as
                         * -------------pfn-------------->
                         * N0 | N1 | N2 | N0 | N1 | N2|....
                         *
                         * Take into account DEFERRED_STRUCT_PAGE_INIT.
                         */
                        if (early_pfn_to_nid(pfn) != nid)
                                continue;
                        if (init_section_page_ext(pfn, nid))
                                goto oom;
                        cond_resched();
                }
        }
        hotplug_memory_notifier(page_ext_callback, 0);
        pr_info("allocated %ld bytes of page_ext\n", total_usage);
        invoke_init_callbacks();
        return;

oom:
        panic("Out of memory");
}
  • 코드 라인 6~7에서 page_ext 사용 요청이 없으면 함수를 빠져나간다.
  • 코드 라인 9~13에서 루프를 돌며 전체 노드를 처리하는데, 현재 노드에 해당하는 시작 pfn과 끝 pfn을 구해온다.
  • 코드 라인 19~23에서 시작 pfn부터 끝 pfn까지 섹션 단위로 초기화를 하려는데 해당 pfn의 메모리가 존재하지 않으면 skip한다.
  • 코드 라인 32~33에서 현재 처리할 노드에 해당하지 않는 페이지는 skip한다.
  • 코드 라인 34~35에서 현재 섹션에 대한 page_ext를 초기화한다.
  • 코드 라인 39에서 메모리 hotplug에 대한 변동이 있을 때마다 page_ext의 초기화 수행할 수 있게 notifier 콜백함수를 등록한다.
  • 코드 라인 41에서 page_ext_ops 엔트리 수 만큼 루프를 돌며 초기화 핸들러 함수를 호출한다.

 

early_pfn_to_nid()

mm/page_alloc.c

#if defined(CONFIG_HAVE_ARCH_EARLY_PFN_TO_NID) || \
        defined(CONFIG_HAVE_MEMBLOCK_NODE_MAP)

static struct mminit_pfnnid_cache early_pfnnid_cache __meminitdata;

int __meminit early_pfn_to_nid(unsigned long pfn)
{
        static DEFINE_SPINLOCK(early_pfn_lock);
        int nid;

        spin_lock(&early_pfn_lock);
        nid = __early_pfn_to_nid(pfn, &early_pfnnid_cache);
        if (nid < 0)
                nid = first_online_node;
        spin_unlock(&early_pfn_lock);

        return nid;
}
#endif

페이지 디스크립터들이 초기화되어 사용가능한 상태가 아니면 pfn_to_nid() 함수를 사용할 수 없다. 이렇게 페이지 디스크립터가 준비되기 전에 느리더라도 memblock을 스캔하여 pfn에 대한 노드 id를 알아오도록 수행한다.

 

init_section_page_ext()

mm/page_ext.c

static int __meminit init_section_page_ext(unsigned long pfn, int nid)
{
        struct mem_section *section;
        struct page_ext *base;
        unsigned long table_size;

        section = __pfn_to_section(pfn);

        if (section->page_ext)
                return 0;

        table_size = get_entry_size() * PAGES_PER_SECTION;
        base = alloc_page_ext(table_size, nid);

        /*
         * The value stored in section->page_ext is (base - pfn)
         * and it does not point to the memory block allocated above,
         * causing kmemleak false positives.
         */
        kmemleak_not_leak(base);

        if (!base) {
                pr_err("page ext allocation failure\n");
                return -ENOMEM;
        }

        /*
         * The passed "pfn" may not be aligned to SECTION.  For the calculation
         * we need to apply a mask.
         */
        pfn &= PAGE_SECTION_MASK;
        section->page_ext = (void *)base - get_entry_size() * pfn;
        total_usage += table_size;
        return 0;
}
  • 코드 라인 7~10에서 요청한 pfn에 대한 섹션이 이미 page_ext가 할당된 경우 skip한다.
  • 코드 라인 12~13에서 한 개 섹션에 해당하는 page_ext를 위한 메모리 할당을 한다.
  • 코드 라인 31~32에서 section->page_ext에는 할당된 page_ext 배열에서 섹션의 첫 pfn을 뺀 주소를 가리키게한다.
    • base – 섹션의 첫 pfn

 

alloc_page_ext()

mm/page_ext.c

static void *__meminit alloc_page_ext(size_t size, int nid)
{
        gfp_t flags = GFP_KERNEL | __GFP_ZERO | __GFP_NOWARN;
        void *addr = NULL;

        addr = alloc_pages_exact_nid(nid, size, flags);
        if (addr) {
                kmemleak_alloc(addr, size, 1, flags);
                return addr;
        }

        addr = vzalloc_node(size, nid);

        return addr;
}

page_ext를 위해 요청한 사이즈 만큼 메모리 할당을 한다.

 

참고

 

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