struct ttm_mem_zone 与 struct ttm_page_pool 的联系

`struct ttm_mem_zone` 与 `struct ttm_page_pool` 的联系

内核版本5.4

它们 没有直接的指针引用 ，而是通过 struct ttm_mem_global 这个中间层间接关联。二者属于 TTM 内存管理体系的两个不同层次，各司其职，通过初始化时的参数传递和运行时的 API 调用协作。

关键联系点

1. 初始化时的联系 --- `max_mem` 参数传递

ttm_page_alloc_init() 在 ttm_mem_global_init() 中被调用，zone 的内存上限决定了 pool 的最大缓存页数：

ttm_memory.h

复制代码

struct ttm_mem_zone *zone_kernel;
// zone_kernel->max_mem = 系统 RAM 的一半 (减去一些余量)

ttm_memory.c

复制代码

ttm_page_alloc_init(glob, glob->zone_kernel->max_mem/(2*PAGE_SIZE));
//                       ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
//                       zone 的 max_mem / (2 * PAGE_SIZE) → pool 的 max_pages

即 pool 的最大缓存容量 = zone 内核区可用显存的一半（按页计算）。这是一个松耦合------zone 只提供一个数字，pool 用这个数字限制自己的缓存大小。

2. sysfs 层级的父子关系

pool manager 的 kobject 挂在 glob->kobj 下面，而每个 zone 的 kobj 也挂在 glob->kobj 下面：

ttm_page_alloc.c

复制代码

ret = kobject_init_and_add(&_manager->kobj, &ttm_pool_kobj_type,
                           &glob->kobj, "pool");

所以在 sysfs 中它们是兄弟节点：

复制代码

/sys/.../memory_accounting/
├── zone_kernel/          ← ttm_mem_zone (zone_kernel)
├── zone_dma32/           ← ttm_mem_zone (zone_dma32 或 highmem)
└── pool/                 ← ttm_pool_manager
    └── (各个 page_pool 的统计信息)

3. 运行时的联系 --- 记账 API

Page Pool 不直接操作 ttm_mem_zone 。Page Pool 负责物理页面的缓存和分配 ，而 ttm_mem_zone 负责内存用量记账 。它们通过 ttm_mem_global_alloc_page() / ttm_mem_global_free_page() 这个 API 桥接。

当 ttm_pool_populate() 分配页面时：

ttm_page_alloc.c

复制代码

struct ttm_mem_global *mem_glob = ttm->bdev->glob->mem_glob;

ret = ttm_get_pages(ttm->pages, ttm->num_pages, ttm->page_flags,
                    ttm->caching_state);           // 从 pool 获取页面
// ...
for (i = 0; i < ttm->num_pages; ++i) {
    ret = ttm_mem_global_alloc_page(mem_glob, ttm->pages[i],
                                    PAGE_SIZE, ctx);  // 向 zone 记账
}

ttm->caching_state 所以通过这个变量，mem zone和ttm_pool关联了起来

复制代码

enum ttm_caching_state {
	tt_uncached,
	tt_wc,
	tt_cached
};

释放时同理：

ttm_page_alloc.c

复制代码

ttm_mem_global_free_page(mem_glob, ttm->pages[i], PAGE_SIZE);  // 向 zone 减记账

ttm_mem_global_alloc_page() 内部会根据页面属性（是否 HIGHMEM）找到对应的 zone，更新其 used_mem：

ttm_memory.c

复制代码

int ttm_mem_global_alloc_page(struct ttm_mem_global *glob,
                              struct page *page, uint64_t size,
                              struct ttm_operation_ctx *ctx)
{
    struct ttm_mem_zone *zone = NULL;
    // ...
#ifdef CONFIG_HIGHMEM
    if (PageHighMem(page) && glob->zone_highmem != NULL)
        zone = glob->zone_highmem;
    else
#endif
    zone = glob->zone_kernel;
    // ... 在 zone 上记账，检查是否超过 max_mem/emer_mem ...
}

总结对比

维度	`ttm_mem_zone`	`ttm_page_pool`
职责	内存用量记账、限额管理、swap 控制	物理页面的缓存池（减少 alloc/free 开销）
文件	`ttm_memory.c`	`ttm_page_alloc.c`
数量	最多 2 个（kernel + highmem/dma32）	6 个（wc/uc × normal/dma32/huge）
数据结构	`zone_mem`, `max_mem`, `used_mem`, `swap_limit`	`list_head` 页面链表, `npages` 计数
关联方式	通过 `ttm_mem_global_alloc/free_page()` 被调用	在 populate/unpopulate 时调用 zone 的记账 API
初始化耦合	`zone_kernel->max_mem` 传入 pool 的 `max_pages`	`max_pages` 来自 zone 的 `max_mem`

简而言之：ttm_mem_zone 是"会计"，ttm_page_pool 是"仓库" 。它们不直接引用对方，而是都通过 ttm_mem_global 这个全局协调者进行间接协作------仓库每次进出货物都会通知会计记账。

struct ttm_mem_zone 与 struct ttm_page_pool 的联系