linux内存管理之页面分配器

Linux内存管理中的页面分配器是负责分配和管理物理页面（Page）的一种机制。在内核中，物理页面是以固定大小的块进行管理的，通常被称为页面帧（Page Frame）。页面分配器的主要任务是从可用的物理内存中分配页面帧，并在需要时释放这些页面帧。

Linux中有多种页面分配器，其中最常用的是伙伴系统（Buddy System）。伙伴系统将可用的物理内存划分为不同大小的块，每个块都是2的幂次方大小。当需要分配一块n个页面帧大小的内存时，伙伴系统会找到一个大小为2的幂次方，并且大于等于n的最小块。如果找到的块大于n，则将该块分裂成两个小块，其中一个块将被分配，另一个块将被留作备用。如果找到的块恰好是n，则将该块分配出去。如果没有合适的块可用，则会尝试从内存中释放一些页面帧来获得可用的内存。

伙伴系统的优点是效率高，分配和释放内存的速度都很快。它还可以避免内存碎片的问题，因为它只分配大小为2的幂次方的块，这些块可以非常有效地组合在一起，而不会留下任何碎片。但是，伙伴系统的缺点是它会浪费一些内存。当一个块被分割成两个小块时，其中一个块可能永远不会被使用，从而浪费了一些内存。

除了伙伴系统之外，Linux还提供了其他的页面分配器，如SLAB和SLUB。这些页面分配器适用于不同的场景，具有不同的优缺点。在实际应用中，应该根据具体的需求选择适合的页面分配器。