linux 内存回收代码注释（未实现多代lru版本）
1.shrink_node_memcgs
node_reclaim->__node_reclaim->shrink_node，这里调用shrink_node_memcgs回收后，要判断下是否分配内存速度比回收速度快太多，这种情况可能会尝试停一段时间等回收完成（reclaim_throttle），然后再看是否需要继续回收（should_continue_reclaim）。实际入口shrink_node_memcgs如下：
shrink_node_memcgs():
for each memory control group:/*** 按照指定的预留min/low内存，从上层节点瓜分实际分到的min/low预留内存大小。* 具体见：https://blog.csdn.net/qq_37517281/article/details/134466144*/mem_cgroup_calculate_protection()if (mem_cgroup_below_min(target_memcg, memcg)) {// 本group分配的未达到min预留内存，尝试下个groupcontinue;} else if (mem_cgroup_below_low(target_memcg, memcg)) {// 如果指定不对未达到low限制的group回收内存，则只标记下skipif (!sc->memcg_low_reclaim) {sc->memcg_low_skipped = 1;continue;}}// 尝试回收页与slabshrink_lruvec();shrink_slab();/*** 计算些时回收压力: 回归页/扫描页数×100* 大于60是中等压力，大于95是严重压力。*/vmpressure();2.shrink_lruvec
shrink_lruvec 中会计算本次要扫描的页数，然后触发实际的扫描和页回收（shrink_list）：实现如下：
shrink_lruvec():// 计算要扫描页数get_scan_count(lruvec, sc, nr);while 未扫描足够的页数且文件页或匿名页数量都不是０：for 2个 active lru list(file and anon)：// 如果指定了may_deactivate，则尝试将部分hot 页移至cold 链表中shrink_active_list();for 2个 inactive lru list(file and anon):shrink_inactive_list();// 如果匿名页的cold页少，尝试deactivate 一些老的hot匿名页。shrink_active_list();3.get_scan_count
scan 四个lru链表页数计算方法如下（get_scan_count）：
get_scan_count()：/*** 先判断回收文件页还是匿名页，只扫描文件页的情况：* a.没有swap空间* b.一个cgroup的memory.swappness为0（swapness表示对换出匿名页与重加载文件页的cost的加权,cost 指scan过程中发现的不可换出的页数＋换出页×32）* c.指定了回收缓存文件页（cache_trim_mode）* 只扫描匿名页的情况：* a.文件页很少* 同时回收文件页和匿名页的情况：* a.即将oom时，这时的priority为０(后面扫描时，对所有可扫描页的扫描比例为priority分之一)* 其它情况下，会计算文件页与匿名页扫描比例，比例的原始值控制在1/3 - 2/3之间* (当anon_cost为0时，ap 与 fp 的未加权的原始比是1:2)，* 取决于扫描时的cost（scan过程中发现的不可换出的页数＋换出页×32）* 乘上一个换出匿名页与加载文件页的io cost比（swapness/200）**/total_cost = sc->anon_cost + sc->file_cost;anon_cost = total_cost + sc->anon_cost;file_cost = total_cost + sc->file_cost;total_cost = anon_cost + file_cost;ap = swappiness * (total_cost + 1);ap /= anon_cost + 1;fp = (200 - swappiness) * (total_cost + 1);fp /= file_cost + 1;fraction[0] = ap;fraction[1] = fp;denominator = ap + fp;// 计算 4 个 lru list (active/inactive × anon/file)扫描数量: if (!sc->memcg_low_reclaim && low > min) {protection = low;sc->memcg_low_skipped = 1;} else {protection = min;}// scan = lru页数-组内预留页数scan = lruvec_size - lruvec_size * protection / (cgroup_size + 1);// priority 默认为 12scan >>= sc->priority;scan = mem_cgroup_online(memcg) ?div64_u64(scan * fraction[file], denominator) :DIV64_U64_ROUND_UP(scan * fraction[file],denominator);4.shrink_active_list
将active 页移至inactive页的方法（shrink_active_list）：
shrink_active_list():/*** 处理一批本cpu上的页状态转换请求（cpu_fbatches），和对页标记可否回收的请求（mlock_fbatch）* 1、新访问的页和最新分配的页会记在fbatches->lru_add上，处理函数是 lru_add_fn。* ２、writeback的页放在lru_rotate.fbatch，处理函数是 lru_move_tail_fn,将其放在inactive 的tail上，等待回收（页回收是从tail开始的）* ３、madvice 为don't need的页，或是free了的设备页、文件页，放在cpu_fbatches.lru_deactivate_file，处理函数是 lru_deactivate_file_fn * 会将dirty/writeback/clean页放inactive的head上* ４、匿名页比如内核自己使用并释放的页，放在 cpu_fbatches.lru_deactivate，处理函数是 lru_deactivate_fn 将页框放在 active 的head上* ５、huge page 是lazyfree的，放在cpu_fbatches.lru_lazyfree上，处理函数是 lru_lazyfree_fn 会将页当成clean页，放在inactive 的头上。*/lru_add_drain();// 从后向前扫描，跳过高于指定zone的区和cma的区，从这中间的区找可以unmap的页框，或未map的页框isolate_lru_folios();for 每个扫描出的页框：// 判断这个页框没有mlock的vma，且它的mapping也没有标记unevictableif (unlikely(!folio_evictable(folio))) {folio_putback_lru(folio);continue;}// 如果buffer的总数太多，且这个页框中有buffer，则尝试解除映射if (unlikely(buffer_heads_over_limit)) {if (folio_test_private(folio) && folio_trylock(folio)) {if (folio_test_private(folio))filemap_release_folio(folio, 0);folio_unlock(folio);}}// 尝试把code文件页加入active队列，把其它页加入inactive队列list_add(&folio->lru, &l_inactive);// 给evictable的页引用减1，引用不为0的加入到lru的inactive或active的lru中。引用为0则尝试释放，对页框中有超过１页的情况，调用页框绑定的destroy；对于只有一页的情况，攒起来在后面两个函数内释放。move_folios_to_lru()// 释放只有一页的页框mem_cgroup_uncharge_list();free_unref_page_list();5.shrink_inactive_list
shrink_inactive_list():// 处理一批本cpu上的页状态转换请求（cpu_fbatches），和对页标记可否回收的请求（mlock_fbatch）lru_add_drain();// 从lru中切出要扫描的页isolate_lru_folios();// 将一些页换出shrink_folio_list();// 将没有迁移成功、没有换出成功、没有写回文件的页重新加回原lru链表，并将ref减１move_folios_to_lru();// 统计costlru_note_cost(lruvec, file, stat.nr_pageout, nr_scanned - nr_reclaimed);// 将ref减１后为０的页框释放掉mem_cgroup_uncharge_list(&folio_list);free_unref_page_list(&folio_list);6.shrink_folio_list
shrink_inactive_list会将部分页回收、送入swap区，或迁移到其它numa node上。具体实现如下：
shrink_folio_list():
if (folio_test_writeback(folio)) {/*** 如果已经标记了writeback和reclasim，说明它在等io，* 这时需要activate它并继续scan来找其它inactive list上可以回收的folio* （如果是swap区的，将swapcache相关项清理掉）*/if (current_is_kswapd() &&folio_test_reclaim(folio) &&test_bit(PGDAT_WRITEBACK, &pgdat->flags)) {stat->nr_immediate += nr_pages;goto activate_locked;} else if (writeback_throttling_sane(sc) ||!folio_test_reclaim(folio) ||!may_enter_fs(folio, sc->gfp_mask)) {/*** 如果本次扫描不没指定可访问文件系统（__GFP_FS or __GFP_IO），* 且这个页还没标记可回收，就标记一下这个页框可回收并继续scan* 可能在下一次扫描时回收*/folio_set_reclaim(folio);stat->nr_writeback += nr_pages;goto activate_locked;} else {/*** 如果已经标记了页框回收，则已经扫描一遍了，只能等writeback结束*/folio_unlock(folio);folio_wait_writeback(folio);/* then go back and try same folio again */list_add_tail(&folio->lru, folio_list);continue;}
}
folio_check_references();
// 如果没有引用，则考虑可否直接回收，先尝试迁移到最近距离的下一个node（demote_folio_list，下一个node记录在全局的node_demotion中）
if (do_demote_pass &&(thp_migration_supported() || !folio_test_large(folio))) {list_add(&folio->lru, &demote_folios);folio_unlock(folio);continue;
}
// 看是否是匿名可进swap区的页(有页面映射且没有人为它建过swapcache)，为它建立swapcache项
if (folio_test_anon(folio) && folio_test_swapbacked(folio)) {if (!folio_test_swapcache(folio)) {// 添加一个swap区的映射entryadd_to_swap();}
}
// 对于文件页和没有swapcache的匿名页，需要给它解除页表映射项
if (folio_mapped(folio)) {try_to_unmap(folio, flags);
}
// 对于dirty的页，只有kswapd进程可以直接回收，其它进程只能柡注reclaim，以防止stack overflow
if (folio_test_dirty(folio)) {// kswapd进程来回收了，需要把tlb刷下去try_to_unmap_flush_dirty();pageout();
}
// 如果这个页框还有buffer，尝试解除clean的和没有映射的buffer
if (folio_has_private(folio)) {filemap_release_folio(folio, sc->gfp_mask)
}