页帧分配器和物理内存分配器

页帧分配器在malloc前完成，物理内存由slab分配器实现。一次物理内存分配的过程如下：

graph LR
K(kmalloc) 
S(slab) 
B(buddy_system_allocator)
V(vmalloc)
B-- 物理页帧 -->S--物理内存块-->K
S--物理内存块-->K
B-- 物理页帧--> V

页帧分配器

类型： buddy_system_allocator

bitmap

bitmap

使用位图结构保存页面信息

优点：

• 实现简单
• 分配复杂度O(n), 回收O(1)

缺点:

• 无法记录额外信息，比如页面引用数量 (维护全局的数据结构，记录页面使用信息)
• 分配速度不理想

伙伴系统

可以用来分配内存，也可以分配物理页帧，这里按照linux的方式，将伙伴系统用来分配物理页帧。其将所有的可用物理内存组织为连续的物理页帧，并按照2的幂次记录连续物理页帧的使用情况。每次请求只能按照2的幂次进行分配，如果当前幂次的连续页帧不存在，则向下一个幂次进行请求，直到无法请求成功。

Slab分配器

由于伙伴系统只分配页帧，因此需要一个分配器分配不同大小的物理内存需求。