CMA（连续内存分配器）区域的页面迁移失败

Question

我在使用 CMA 时遇到问题。我正在尝试通过 CMA（连续内存分配）为运行 linux 3.8 内核的基于 ARM 的目标板分配设备内存。

通过私有 cma 节点请求内存分配时，结果是“NO memin CMA area”。尽管我们保留了所需的内存。在调试“_alloc_contig_migrate_range”函数时，我们发现部分页面迁移失败，导致CMA区域出现NO mem。

正在迁移“migrate_page_move_mapping(migrate.c)”函数中满足以下条件的页面。

   if (!mapping) {
            /* Anonymous page without mapping */
             if (page_count(page) != 1) {
                         return -EAGAIN;
             }
             return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
   }

其他页面失败并在 migrate_page_move_mapping() 中返回

    if (page_count(page) != expected_count ||

                radix_tree_deref_slot_protected(pslot, &mapping->tree_lock) != page) {

                        spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);

        return -EAGAIN;

    }

而 page_count(page) -->3 和 expected_count-->2 不匹配，因此重复返回 -EAGAIN。

在查看页面标志时，我发现标志不同。

迁移成功-> 0xc3a40059

迁移失败-> 0xc3a0000d

标志的区别是

观察标志--> PG_dirty PG_active PG_swapbacked PG_referenced

迁移成功----> 放 放 放 未设置

迁移失败------> 没有设置 没有设置 没有设置 设置

任何建议都会有所帮助。

Answer 1

记录了 CMA 迁移在早于 3.18 的内核上可能失败的几个原因
here （伙伴分配器记帐错误） 和 @987654322 @（不支持 KSM 迁移）。

与流行的看法相反，Linux 内核中的 连续内存分配器 框架
不保证在系统的整个生命周期内连续内存的可用性。

CMA的核心概念如下...

1. 在启动时，允许将一定数量的内存定义为连续缓冲池。
2. 在运行时，允许从该连续缓冲池中为常规内存分配请求分配内存（作为最后的手段）。

3. 每当请求一个大的连续缓冲区时，

   一个。立即将上面step2中分配的页面迁移到常规内存池中。

   b.为请求者提供一个大的连续缓冲区。

问题在于，在某些情况下，
在步骤 3a 中迁移页面可能会失败。这可能是由于：

• 缺少 可用内存 或 swap 作为迁移已在 CMA 池中分配的非连续小页面的目标。
• 进程将pin memory/buffers 分配给它们的能力。

由于没有就更新/替换 CMA 的单一方法达成共识，因此它在大部分时间都以当前形式继续存在，但不能保证在所有可能的情况下都是连续的内存。随着 SMMU 的出现和对其他控制器的分散-聚集 DMA 支持，对大型连续缓冲区的需求减少了。

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也就是说，有 2 种改进 CMA 的主要方法已被尝试并在某些圈子中被接受：

1. GCMA

2. ZONE CMA

根据他们认为可接受的折衷方案，这两种方法都有其自身的局限性。