页面分配器

内核页面分配器服务于所有通用页面分配请求，例如 kmalloc。 CXL 配置步骤会根据所选的内存区域和容量所在的 NUMA 节点 影响页面分配器的行为。

本节主要关注这些配置如何影响页面分配器（截至 Linux v6.15），而不是整体页面分配器行为。

NUMA 节点和内存策略

除非任务显式注册内存策略，否则 Linux 内核的默认内存策略是首先从本地 NUMA 节点分配内存，并且仅在本地节点受到压力时才回退到其他节点。

通常，我们期望在单独的 NUMA 节点上看到本地 DRAM 和 CXL 内存，其中 CXL 内存是非本地的。 然而，从技术上讲，计算节点有可能没有本地 DRAM，并且 CXL 内存是该计算节点的本地容量。

内存区域

CXL 容量可以在 ZONE_NORMAL 或 ZONE_MOVABLE 中上线。

截至 v6.15，页面分配器首先尝试从本地节点为分配分配最高可用和兼容的 ZONE。

区域不兼容的一个例子是尝试从 ZONE_MOVABLE 提供标记为 GFP_KERNEL 的分配。 内核分配通常是不可迁移的，因此只能从 ZONE_NORMAL 或更低的区域提供服务。

为了简化这一点，页面分配器默认会优先选择 ZONE_MOVABLE 而不是 ZONE_NORMAL，但如果 ZONE_MOVABLE 耗尽，它将回退到从 ZONE_NORMAL 分配。

区域和节点怪癖

让我们考虑这样一种配置，其中本地 DRAM 容量主要上线到 ZONE_NORMAL，而没有 ZONE_MOVABLE 容量。 CXL 容量具有相反的配置 - 全部在 ZONE_MOVABLE 中上线。

在默认分配策略下，页面分配器将完全跳过 ZONE_MOVABLE 作为有效的分配目标。 这是因为，截至 Linux v6.15，页面分配器会（大致）执行以下操作

for (each zone in local_node):

  for (each node in fallback_order):

    attempt_allocation(gfp_flags);

由于本地节点没有 ZONE_MOVABLE，因此 CXL 节点在功能上无法直接分配。 因此，使用 CXL 容量的唯一方法是通过回收路径中的降级。

这种配置还意味着，如果 DRAM 节点具有 ZONE_MOVABLE 容量 - 当该容量耗尽时，页面分配器实际上会优先选择 CXL ZONE_MOVABLE 页面而不是 DRAM ZONE_NORMAL 页面。

我们可能希望在未来的 Linux 版本中反转此优先级。

如果禁用降级和交换，Linux 将在 DRAM 节点耗尽时开始导致 OOM 崩溃。 有关更多详细信息，请参见回收部分。

CGroups 和 CPUSets

最后，假设 CXL 内存可以通过页面分配访问（即，在线在 ZONE_NORMAL 中），cpusets.mems_allowed 可以被容器使用，以限制该容器中任务对某些 NUMA 节点的访问。 用户可能希望在多租户系统中使用它，其中一些任务不希望使用速度较慢的内存。

在回收部分，我们将讨论此接口的一些限制，以防止共享数据降级到 CXL 内存（如果启用了降级）。