x86下dma映射以及页面锁页换页的问题

duanius

鉴于从第二页就开始走题  还是改下名字吧

motalelf

kernel分配一个page后，
只有page为有名页时，才加入pagecache和LRU。
而page为匿名页时，kernel并不将page加入pagecache和LRU。首先没有(inode，index)这个标识，就没办法加入pagecache；加入LRU的话，也没有意义，因为kswapd对LRU中的匿名页完全是特殊处理。


kswap有两个相反的功能

甲： 扫描0~3G的各vm_area的过程，在这个过程中
      a) 将各匿名页变有名(仅限脏的匿名页，非脏匿名页是另外一套处理)
             1. 分配一个(SwapDevice_Inode，SwapDevice_Index)，另page变有名
             2. page加入pagecache和LRU
             3. 再以后的处理，以有名页来对待这个page。
      b)遇到有名页
             1. pte从引用page，变为引用(inode，Index)，因此page->count--。

乙： 扫描LRU中的过程，这个过程中。
      a) 将各有名页变匿名(前提是这么做有意义，变匿名时count--将导致page释放到buddy)
         b) 遇到匿名页，是另外一套处理。page关联buffer_head则留在LRU；否则丛LRU删除


既甲从(0，3G)中，挑选出来匿名页，将他们变有名，并另他们都在pagecache和LRU中；
同时从(0，3G)中，挑选出来有名页，另pte不再引用这些page，count--。
同时还有个兼职，非脏匿名页只可能是empty_zero_page，直接解除影射，真缺页的时候再补上。

而乙从LRU中，挑选出来有名页，将他们变匿名。前提是(非脏) && (不关联buffer_head) && (匿名后count==0)，
同时还有几个兼职，有名页因脏而无法释放的，根据(inode，index)，进行回写。
                  有名页因关联buffer_head无法释放的，尝试解除buffer_head与page的关联。
                  匿名页关联buffer_head的，尝试解除buffer_head与page的关联。若成功则将page从LRU剔除。
                  匿名页不关联buffer_head的，直接从LRU剔除



swapout的过程大概如此，
第一步扫描[0，3G]是为的：
     1)page均关联(inode，index)，脏的话有地方可以回写，否则匿名写都没地方写。
     2)page均关联(inode，index)，pte若不引用page后，可以引用(inode，index)。
真正的关键还是在第二步。



另外，mmap影射内存而非文件时，
如果只是读，那么都是读的empty_zero_page，和LRU扯不上关系。

但是一旦写，马上COW出来一个匿名的脏页，
随后kswapd在扫描[0，3G]时，马上将它关联一个(SwapDevice_Inode，SwapDevice_Index)，并加入到pagecache和LRU；然后pte不再引用这个新产生的有名脏页，而是引用(SwapDevice_Inode，SwapDevice_Index)。
随后kswapd在扫描LRU时，将这个有名脏页，回写到(SwapDevice_Inode，SwapDevice_Index)，变为有名干净页；然后再变匿名，变为匿名干净页，从而count==0，释放至buddy。

motalelf

原帖由 zx_wing 于 2008-5-7 18:23 发表
塑料袋讲的太细了，我有点看不懂了

恐怕不是太细。面对一个涵盖广，关节多的话题，我觉得自己要么说出来颠三倒四，要么说的不够精确。

上个月我去一个地方面试，人家让我自己谈内存管理，也是这么一个大题目，我觉得实在说不清，说了两句，直接说不懂。最后被pass了。

dragchan

motalelf 解释的够详细！

不过kernel 2.6的MM进行了相当大的修改。例如引入了reverse mapping，kswap中扫描所有process的mm_struct这样耗时的工作，已经不需要了。

duanius

原帖由 motalelf 于 2008-5-7 22:58 发表
另外，mmap影射内存而非文件时，
如果只是读，那么都是读的empty_zero_page，和LRU扯不上关系。

但是一旦写，马上COW出来一个匿名的脏页，

这应该是针对私有的情况吧  如果是共享映射应该不存在cow的情况吧

duanius

原帖由 motalelf 于 2008-5-7 22:58 发表
kernel分配一个page后，
只有page为有名页时，才加入pagecache和LRU。
而page为匿名页时，kernel并不将page加入pagecache和LRU。首先没有(inode，index)这个标识，就没办法加入pagecache；加入LRU的话，也没有 ...

非常清楚 万分感谢

lyfezh

好文章！！