Linux0.12内存管理学习笔记(3)

扫描下一个进程；若输入的逻辑地址大于进程的库文件起始字段LIBRARY_OFFSET，则说明该进程与当前进程共同运行的可能是库文件，则比较该进程与当前进程的库文件字段是否相同，相同则调用try_to_share()进行共享操作；共享完毕后返回1；

13. void do_no_page(unsigned long error_code,unsigned long address) //缺页异常处理函数：尝试交换、共享、或动态申请、或直接加载文件 输入参数：页保护出错码error_code、出错线性地址address

A.首先检测出错地址是否属于任务0，若是则表示内核发生却也，显示错误警告；

B.然后检测出错地址是否输入当前进程的地址映射范围，若不是则表明改进本就部署与改进程，理应缺页，显示信息后退出；

C.然后尝试交换。根据线性地址取得相应页表项的内容，如果页表项内容不为0并且其页面不存在，则表明相应页面位于交换设备中，调用swap_in()，把页面交换进内存然后返回；

D.若页面不再交换设备中，则计算其逻辑地址，并判断该逻辑地址是在库文件区域还是执行文件区域，并取得相应的内存i结点，然后计算其相对于库文件区或执行文件区起始地址的数据块号；

E.若相应的内存i结点为NULL，说明该进程在访问动态申请的内存或为了存放栈信息而引起的异常（WHY！！！为什么这样的情况inode=NULL）。则复位数据块变量，并尝试将出错得线性地址使用get_empty_page()映射一页内存；

F.若内存i结点不为NULL，则尝试共享；

G.若共享不成功，进没有进程和当前进程运行同样的文件，则只有新申请一页内存将缺少的内容从文件映像中读取进来；/*具体操作等研究了文件系统再解释*/然后将新申请的页面映射到出错的线性地址处，成功则返回，不成共则示范该页面，并显示内存不够；

14. void mem_init(long start_mem, long end_mem) //内存初始化程序，主要是设置内存映射字节图，在初始化程序main.c中调用

输入参数：主内存区起始地址start_mem、主内存区终端地址

A.将1M～star_mem中的页面对应的内存映射字节图置为100，表示不可分配；

B.将主内存区页面对应的内存映射字节图清0。

15. void show_mem(void)void show_mem(void)

page.s swap.c

实现虚拟内存交换功能的主要程序，在物理内存容量紧张有限时，将暂时不用的内存临时保存在磁盘上（交换设备），腾出空间给急需的程序使用。若此后需要使用保存在交换设备中的文件时，在通过本程序取回到内存中去；内存交换管理使用了和主内存区管理相同的位图管理技术，使用位图来确定被叫

还的内存页面具体保存位置和映射位置。编译内核时，若定义了交换设备号SWAP_DEV，则内核具有内存交换功能。交换设备使用磁盘上单独的一个不含有文件系统的分区。

初始化程序会读入交换设备上第一个页面（页面0）。其中包含游交换页面管理所使用的位映射图。另外，地4086开始的10个字符是交换设备的特征字符串“SWAP_SPACE”，用来确定该分区不是交换设备。一页内存共4KB=4096B，每位8个字节，即最多能保存32768个页面共128M内存，

Linux0.12只有一个页目录表，所一线性地址最大4GB，下面家算了虚拟页面的总数，当然要出去内核内存所占的页面数量。 #define FIRST_VM_PAGE (TASK_SIZE>>12) #define LAST_VM_PAGE (1024*1024)

#define VM_PAGES (LAST_VM_PAGE - FIRST_VM_PAGE)

clrbit() setbit()

上面两个函数又来复位/置位位映射图中某一位，并返回其原始值；

1. static int get_swap_page(void) //取得一个交换页面，实质就是扫描交换页面位映射图，寻找值为1的第一个bit位号，表示该交换页面号空闲。操作成功就返回页面号，否则返回0； 输入参数：无

A.确定交换页面位映射图存在有效；

B.扫描字节位图，使用clrbit()函数判断其是否为1，为1则返回该页面号。

C.扫描完整个映射图后，未找到则返回0

2. void swap_free(int swap_nr) //释放一页交换页面，实质是将该交换页面对应的位映射图置1，表示空闲。 输入参数：交换页面号

A.检测输入的交换页面号是否为0，为0则出错返回，0表示是存放位映射图的页面；

B.检验位映射图是否存在以及输入的页面号是否<32768；

C.然后用setbit()将相应的字节映射图置1，成功则返回，失败则出错返回；

3. void swap_in(unsigned long *table_ptr) // 将交换设备中的页面交换入内存

输入参数： 页表项指针 table_ptr

A.检验位映射图是否存在，不存在则出错返回；

B.检测输入的页表项的P位是否为1，为1说明其存在内存中，不再交换设备中，出错返回；

C.然后根据页表项内容计算交换页面号（内存中页面交换值交换设备中后，其页表项内容回设置为交换页面号<<1），然后判断其是否为0，为0 则出错返回;

D.申请一页新的内存，然后使用read_swap_page()函数将交换设备中的内容写入新申请的页面中；

E.然后释放交换页面，并设置对应页表项内容为新申请的物理地址+7；

4. int try_to_swap_out(unsigned long * table_ptr) // 尝试将内存中的页面交换到交换设备中。若相应页面没有修改过可以直接释放掉，要用的时候再从映像文件中读入即可；共享页面也不适合存放到交换设备中 输入参数：页表项指针table_ptr

A.检测页面的有效性、包括存在、是否是高端内存，出错则返回；

B.若输入的页面脏，则先判断该页面是否是空闲或被共享的，两种情况都直接返回；然后申请一个新的交换页面号，并将交换页面号<<1存入页表项中；并刷新CPU页变换高速缓冲区；

C.用write_swap_page()函数将内存中页面写入交换设备中，然后释放内存页面，返回1；

D.若内存页面干净，则将页表项内容复位，刷新CPU页变换高速缓冲区并释放内存页面后返回1；

5. int swap_out(void) //将内存页面交换入交换设备，本程序在get_free_page()中会用到，如果申请心也面试找不到空闲的页面则尝试将内存中暂时不用的页面存放到交换设备中去，空出页面给急需的进程使用。本程序将扫描所有的TASK_SIZE后开始的页目录项以及页表项，直到寻找到一个适合交换的页面，成功则返回1； 输入参数：无

A.首先扫描页目录项，查找一个存在的有效页表，若找不到，则重复寻找，直到搜寻完所有1024项，注意：并不是夜幕路标中所有1024项页目录项，而是TASK_SIZE后开始的页目录项+重复搜寻的16项；

B.将页表中搜游1024个表项，利用try_to_swap_out()尝试交换，若均失败则继续搜寻下一个页目录项，知道搜unsigned long get_free_page(void)寻完1024项页目录项；成功则返回1，出错则显示交换内存用完，返回0；

6. unsigned long get_free_page(void) //申请一页空闲内存，并将其标记为已用，成功则返回页面的物理地址，失败返回0； 输入参数：无

A.扫描所有页面的映射字节图，查找值为0的空闲页面；若空闲页面大于HIGHMEM则重新申请；

B.若找不到空闲页面则调用swap_out()尝试交换页面；

7. void init_swapping(void) //内存交换初始化程序，

A.主要设置了交换区SIZE，并且为位映射图在内存中申请了一页内存存放； B.检测交换设备页面0的最后10个字符是否为SWAP-SAPCE，不是则出错并释放刚刚申请 …… 此处隐藏：1830字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……