page_alloc set_pageblock_migratetype

设置某个 pageblock 的迁移类型。它是反碎片机制的核心写入接口，与 get_pfnblock_migratetype() 读配对。

一、函数签名

static void set_pageblock_migratetype(struct page *page,
enum migratetype migratetype)

参数

返回值

• void：无返回值。

static

• 文件内私有，不导出。仅在 page_alloc.c 内部使用。

• 对外可能通过其他封装（如 set_pageblock_migratetype_nolock()）或宏提供。

注释

/**
* set_pageblock_migratetype – Set the migratetype of a pageblock
* @page: The page within the block of interest
* @migratetype: migratetype to set
*/

• "Set the migratetype of a pageblock"：设置一个 pageblock 的迁移类型。

• 注意：不是 page，而是 pageblock——整个 2^pageblock_order 页的属性。

二、与读函数对比

参数差异：写函数为什么没有 pfn？

• 读函数 get_pfnblock_migratetype(page, pfn) 同时给 page 和 pfn，是为了省去 page_to_pfn()（性能优化）。

• 写函数 set_pageblock_migratetype(page, migratetype) 只给 page，内部自己算 pfn：

  unsigned long pfn = page_to_pfn(page);

• 原因：写操作本身就是慢路径（分配/释放/规整时调用），page_to_pfn() 的开销可忽略，API 简洁更重要。

• 若调用方已有 pfn，可能内部有另一个接口（如 set_pfnblock_migratetype(page, migratetype, pfn)）来复用。

三、典型实现

static void set_pageblock_migratetype(struct page *page,
enum migratetype migratetype)
{
if (unlikely(page_group_by_mobility_disabled))
return;

set_pfnblock_flags_mask(page, page_to_pfn(page),
(unsigned long)migratetype,
PB_migrate_mask);
}

或更直接地编码到字段位置：

static void set_pageblock_migratetype(struct page *page,
enum migratetype migratetype)
{
unsigned long pfn = page_to_pfn(page);

if (unlikely(page_group_by_mobility_disabled))
return;

/*
* 把 migratetype 编码到 PB_migrate 字段：
* (migratetype << PB_migrate) & PB_migrate_mask
*/
set_pfnblock_flags_mask(page, pfn,
(unsigned long)migratetype << PB_migrate,
PB_migrate_mask);
}

逐步说明

1. 禁用分组的快速返回

if (unlikely(page_group_by_mobility_disabled))
return;

• page_group_by_mobility_disabled：

  • 当系统内存太小、分组收益不大时，内核禁用按迁移性分组。

• 禁用后，pageblock 的迁移类型不再有意义（所有页混在一起管理），设置它没有用处。

• 直接 return，跳过写入，省开销。

• unlikely()：因为运行期绝大多数系统不会禁用分组（只有小内存系统才禁用），所以偏向"不返回"。

2. 把迁移类型编码到字段

(unsigned long)migratetype << PB_migrate

• PB_migrate：迁移类型字段的起始位偏移。

• 把 migratetype 值左移到该字段位置。

• 例如 PB_migrate = 0、migratetype = MIGRATE_MOVABLE (1) → 编码为 1。

3. 用 mask 限定只改迁移类型字段

PB_migrate_mask

• 覆盖 PB_migrate ~ PB_migrate_end 的掩码。

• 保证只改迁移类型字段，其他独立位（如 PB_migrate_skip）保持不变。

4. 调用 set_pfnblock_flags_mask()

set_pfnblock_flags_mask(page, pfn, 编码值, PB_migrate_mask);

• 这是 __set_pfnblock_flags_mask() 的对外包装（带 VM_BUG_ON 等检查）。

• 底层做读-改-写：(旧值 & ~mask) | (新值 & mask)，只更新迁移类型字段。

完整语义

set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_MOVABLE)
↓
if (分组禁用) return; // 小内存优化
↓
pfn = page_to_pfn(page)
↓
set_pfnblock_flags_mask(page, pfn,
MIGRATE_MOVABLE << PB_migrate, // 新值
PB_migrate_mask) // 只改这几位
↓
底层读-改-写，其他位不动

四、并发与锁

这个函数本身不加锁，正确性依赖调用方：

• 常见调用点在持 zone->lock 或 pgdat->node_size_lock 等锁的情况下；

• 或者操作的是当前 CPU 独有的页块（不冲突）；

• 多 CPU 并发修改同一 pageblock 的迁移类型需要外部同步。

这也是它为什么是 static 且注释简洁——它是内部工具，同步责任在调用方。

五、典型用途

1. 伙伴系统初始化

• 启动时把各 pageblock 的迁移类型设为初始值（通常是 MIGRATE_MOVABLE 或 MIGRATE_UNMOVABLE）。

2. 分配时改变迁移类型

• 当从某迁移类型 fallback 到另一类型取页时，可能需要更新 pageblock 的迁移类型，反映实际使用情况。

• 例如 __rmqueue_fallback() 中"偷"了别的类型的页块后，可能把该 pageblock 标记为新类型，避免后续继续误用。

3. 内存规整（compaction）

• 规整前把页块标记为 MIGRATE_ISOLATE（隔离），规整后恢复。

• 通过 set_pageblock_migratetype(page, MIGRATE_ISOLATE) 实现。

4. CMA 区域

• CMA 预留的内存页块迁移类型设为 MIGRATE_CMA，表示"这块给 CMA 用"。

• 分配时 CMA 类型优先满足 CMA 请求，非 CMA 请求可临时借用。

5. 内存热插拔

• 下线内存前，把页块迁移类型设为 MIGRATE_ISOLATE，隔离后迁移走页，再下线。

• 上线时恢复迁移类型。

6. ZONE_MOVABLE

• MOVABLE zone 的页块迁移类型通常是 MIGRATE_MOVABLE。

六、与前面内容的呼应

调用链：

set_pageblock_migratetype(page, migratetype)
├── if (page_group_by_mobility_disabled) return; // 分组禁用
├── pfn = page_to_pfn(page)
└── set_pfnblock_flags_mask(page, pfn,
migratetype << PB_migrate,
PB_migrate_mask)
└── __set_pfnblock_flags_mask(…) // 读-改-写
├── get_pageblock_bitmap()
├── pfn_to_bitidx()
└── 更新位

七、小结表