CONTENTS 3
5.3 Process Address Space Descriptor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
5.4 Memory Regions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
5.5 Exception Handling . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.6 Page Faulting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
5.7 Copying To/From Userspace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
6 Boot Memory Allocator 80
6.1 Representing the Boot Map . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
6.2 Initialising the Boot Memory Allocator . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
6.3 Allocating Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
6.4 Freeing Memory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
6.5 Retiring the Boot Memory Allocator . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
7 Physical Page Allocation 90
7.1 Managing Free Blocks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
7.2 Allocating Pages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
7.3 Free Pages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
7.4 Get Free Page (GFP) Flags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
7.5 Avoiding Fragmentation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
8 Non-Contiguous Memory Allocation 100
8.1 Describing Virtual Memory Areas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
8.2 Allocating A Non-Contiguous Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
8.3 Freeing A Non-Contiguous Area . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
9 Slab Allocator 104
9.1 Caches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
9.2 Slabs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
9.3 Objects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
9.4 Sizes Cache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
9.5 Per-CPU Object Cache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
9.6 Slab Allocator Initialisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
9.7 Interfacing with the Buddy Allocator . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
10 High Memory Management 130
10.1 Managing the PKMap Address Space . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
10.2 Mapping High Memory Pages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
10.3 Mapping High Memory Pages Atomically . . . . . . . . . . . . . . . . 133
10.4 Bounce Buffers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134
10.5 Emergency Pools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
11 Page Frame Reclamation 138
11.1 Pageout Daemon (kswapd) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
11.2 Page Cache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140
11.3 Manipulating the Page Cache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
11.4 Shrinking all caches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
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