《LINUX內(nèi)核源代碼情景分析》第2章筆記

fireaway7

第2章
2.3節(jié)需要理解的點(diǎn)：
*重要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：http://www.72891.cn/thread-4137565-1-1.html

***** 物理空間管理（描述系統(tǒng)“可供”，struct_page、zone_struct、pglist_data結(jié)構(gòu)） *****
*地址映射過程中，Linux內(nèi)核做了什么、CPU做了什么
內(nèi)核設(shè)置好PGD、PT、GDT、LDT等相關(guān)寄存器，CPU就能找到最終地址（木偶(CPU)，木偶身上的線(寄存器)，通過操作線，能使木偶做出不同的動作）
*pte_t、pmd_t、pgd_t定義成結(jié)構(gòu)，類型檢查更嚴(yán)格
*了解pte低12位中包含的9個標(biāo)志位含義，P標(biāo)志位為1，其它標(biāo)志位才有意義
__mk_pte(page_nr, pgprot)宏
set_pte(pteptr, pteval)宏
*物理頁面?zhèn)}庫mem_map[]，系統(tǒng)初始化時根據(jù)物理內(nèi)存大小建立的page結(jié)構(gòu)數(shù)組
*mem_map[]劃分為區(qū)間（管理區(qū)）：ZONE_DMA（專供DMA使用及原因）、ZONE_NORMAL、ZONE_HIGHMEM（超過1GB的物理地址空間）
*mem_map[]、ZONE、free_area_t、page層次關(guān)系
*pte前20位的值，即為在mem_map[]中的下標(biāo)，*4KB則為物理頁面起始地址
pte_page(x)宏
virt_to_page(kaddr)宏
*pte為0，表示尚未建立映射，因?yàn)?下標(biāo)頁面有特殊作用，是不會被映射到的
pte不為0，P標(biāo)志為0，表示已建立映射，但頁面已經(jīng)不在內(nèi)存（交換到磁盤）
*均質(zhì)存儲結(jié)構(gòu)UMA、非均質(zhì)存儲結(jié)構(gòu)NUMA
*管理NUMA的結(jié)構(gòu)pglist_data，封裝了node_zone[MAX_NR_ZONE]（相當(dāng)于一個mem_map[]，用node_mem_map指向）,另外包含分配策略，由于zones指針不一定非要指向本模塊的管理區(qū)，所以不用疑惑數(shù)字0x100

***** 虛擬空間管理（描述進(jìn)程“需求”，vm_area_struct、mm_struct結(jié)構(gòu)） *****
*mm_struct結(jié)構(gòu)為一個進(jìn)程虛擬空間的全部描述，包含多個vm_area_struct結(jié)構(gòu)成員，每個vm_area_struct結(jié)構(gòu)代表連續(xù)、屬性相同的一段地址區(qū)間
用戶進(jìn)程虛擬地址->物理地址轉(zhuǎn)換是經(jīng)過分段、分頁映射的，所以PGD、PMD、PT為mm_struct和struct_page的橋梁

*函數(shù)
struct vm_area_struct *find_vma(struct mm_struct *mm, unsigned long addr);  // 找addr在mm中對應(yīng)的vm_area_struct區(qū)間
void insert_vm_struct(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vmp);
void __insert_vm_struct(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vmp);  // 將vmp區(qū)間添加到mm
*AVL算法