Linux 上的可清除内存区域

Question

在 Mac OS X 上，vm_allocate() 允许创建可清除内存区域。当检测到内存压力时，内核可以随时回收这个区域（除了它被锁定的时候）。它对于缓存数据等很有用。

我想知道 Linux（内核 2.6）上是否存在类似的机制。谷歌搜索让我找到了一些关于 Android 的信息，讨论了可能被清除的共享内存的分配，但我还没有看到任何关于在 vanilla Linux 上实际执行此操作的 API 的讨论。对mmap、shmat 等的手册页的回顾显示没有设置可清除区域的标志。这个功能在 Linux 上可用吗？

有关此功能在 Android 上的说明如下：

MemoryFile Reference

MemoryFile Sample

谢谢！

Answer 1

在 2.6.39-rc1 中有类似的系统。叫做“超然记忆”：

• Transcendent memory, 2009
• Transcendent memory in a nutshell, 2011
• 2011 年的幻灯片：Transcendent Memory and Friends, TmemNotVirt-Linuxcon2011-Final.pdf（其中还列出了一些类似的术语）
• 来自 oss.oracle 的 API 规范：Transcendent Memory Interface Specification Version 0.0.1 - 081202

更新：维基百科上也有简短的内容：https://en.wikipedia.org/wiki/Transcendent_memory

在计算中，超验内存（又名“tmem”）是 Dan Magenheimer 探索的一个概念。 超越内存是一类未知且动态可变大小的内存，只能由内核间接寻址，可以配置为持久内存或“临时内存”（意味着它会存在一段时间，但可能会在没有警告的情况下消失)，并且仍然足够快，可以同步访问

可以将超内存想象成一种具有一些有趣特性的 RAM 磁盘：没有人知道它有多大，写入磁盘可能不会成功，并且，写入磁盘的数据可能会在被读回之前消失再次。乍一看，它可能看起来像是一种相对没用的设备，但希望超越记忆能够在某些情况下提高性能。

在 Linux 内核 2.6.39 中引入。[1][2]由 Oracle Corporation 的 Dan Magenheimer 实施。 Xen 4.0 在管理程序中支持 tmem。

Answer 2

我从未听说过 Linux 有这样的功能。

在 Linux 中，内存可以随时换出。如果它是文件支持的内存映射，则可以将其写入磁盘并释放而不是交换。

您可能最接近的方法是定期检查当前内存使用情况并自行释放缓存，或者使用修补了内存不足通知程序的 Linux 内核，该通知程序将发送信号或文件句柄事件当内存压力大时。

我说一个打补丁的内核是因为我认为任何关于资源通知器的提议都没有被主线内核接受。 Here was one attempt.

使用带有跟踪事件的较新内核，您可能会挂钩内存压力跟踪并这样做。不过，它不能特别移植到其他 Linux 内核版本。

Answer 3

感谢您的链接！我挖掘代码到ashmem_pin_region 函数。它是设备http://www.google.com/codesearch/p?hl=en#2wSbThBwwIw/libcutils/ashmem-dev.c&q=ashmem_pin_region&exact_package=git://android.git.kernel.org/platform/system/core.git&sa=N&cd=1&ct=rc&l=76上的ioctl (ioctl(fd, ASHMEM_PIN, &pin);)

主机上无操作：http://www.google.com/codesearch/p?hl=en#2wSbThBwwIw/libcutils/ashmem-host.c&q=ashmem_pin_region&exact_package=git://android.git.kernel.org/platform/system/core.git&sa=N&cd=2&ct=rc&l=86

这是一个内核部分/kernel/msm.git›mm›ashmem.c：http://www.google.com/codesearch/p?hl=en#KMCRKdMbI4g/mm/ashmem.c&q=ASHMEM_PIN&exact_package=git://android.git.kernel.org/kernel/msm.git&sa=N&cd=1&ct=rc&l=463

ASHMEM 似乎是一个 google 扩展：http://cs736-android.pbworks.com/w/page/5834465/ASHMEM http://elinux.org/Android_Kernel_Features 它不在主线中。

有一个（失败的）尝试推送它（起初 - 记录器，并解释了 Greg “KH” 于 2009 年 11 月 28 日星期六晚上 9:58 发来的信，主题“Re: [PATCH 0/2]登台/安卓修复”）。还有一个谷歌夏天的代码项目提案：http://elinux.org/Mainline_Android_kernel_functionality（这个页面有一个有用的链接和来自 Greg KH 的关于谷歌的 android 补丁和 linux 的很好的演示。）

Answer 4

似乎（据我所知），Linux 中的用户空间无法使用类似的界面。

Apple 将可清除内存集成到 Mach 微内核中。他们通过专利http://www.faqs.org/patents/app/20090024809（美国专利7831784）保护这项技术。

还有一些类似的，内核自己使用的——磁盘缓存（page cache）。它缓存页面，由 FS 支持。如果需要更多内存，可以删除它们（如果不是脏的）。更多信息请访问http://www.westnet.com/~gsmith/content/linux-pdflush.htm

另外，madvise() 带有 MADV_DONTNEED 标志 (http://linux.die.net/man/2/madvise) 但这会立即释放（清除）给定的内存区域。