Linux内存管理(8)：页回收和反向映射

一、内存回收

        内存回收指的是物理内存紧缺以致可能无法满足新的内存分配请求时，内核想办法腾挪出一些空闲页面的处理机制，也叫页帧回收算法(Page Frame Reclaiming Algrithom， PFRA)。内存回收分为直接回收和周期性回收二种：前者在内存分配函数得不到满足时直接触发，后者是内核线程kswapd的周期性扫描和评估。

        高优先级的分配请求会忽略WMARK_MIN水位线而动用保留页面，高阶连续的分配请求可能触发内存规整机制(即内存碎片整理) 。这属于特殊的内存回收方式，而常规的内存回收方式主要是对文件缓存(Page Cache, 包括进程文件映射页)和进程匿名映射页的回收。

        内核自己使用的内存大多是持续性使用的、不可回收的(如各种内核管理元数据、DMA数据等)，可回收的主要是文件页缓存(页缓存可以映射在进程地址空概念，也可以仅以缓存形式存在于内核中)和映射在进程地址空间的非锁定页面。

       回收物理页的时候，如果物理页被映射到进程的虚拟地址空间，那么需要从页表中删除虚拟页到物理页的映射。如果知道物理页被映射到哪些虚拟页？需要通过反向映射的数据结构(虚拟页映射到物理页是正向映射，物理页映射到虚拟页是反向映射)。

1）数据结构

        页回收使用LRU算法选择回收的页。每个内存节点的pglist_data实例就有一个成员lruec，称为LRU向量。

/*
根据页面类型(匿名页or文件页)和活跃性(活跃or不活跃)，分成5种LRU(Least Recently Used，
最近最少