linux用户进程内存映射
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2013-08-28
21:27:20
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如果已经看了博客中本系列文档的前面的几篇文章，应该就已经对
malloc 、 mmap
大
致了解了，它们就是在堆中创建 ( 或合并 ) 所需虚拟地址的
vma
线性区，换句话说，就是达
到进程地址空间中要有满足要求的
vma ，但不会给
vma
映射物理页 ( 除非一定要求，即
vma
的
ags
标识了页锁定标志
VM_LOCKED) ，这是
linux
的对用户进程物理页分配的推后原则，
把握这个原则有助于分析
malloc/mmap
乃至理解
linux
的用户进程内存管理。
库函数
malloc
在
linux
内核的实现是典型的匿名映射，关于匿名映射可以参考前面的
缺页异常处理的文章， IPC
方式中的共享内存也是匿名映射，绝大多数的
mmap
应用场合
是文件映射，而内核中的处理，对于
malloc
的处理函数是
do_brk ，这是因为
malloc
操作的
是进程地址空间的堆段，而函数
do_brk
就是针对堆段的处理， mmap
包括
IPC
的共享内存
都是由函数
do_mmap
处理；不论哪种处理其实操作的都是进程地址空间的线性区 ；
下面首先看下函数 do_mmap，源码如下：
stac inline unsigned long do_mmap(struct le *le, unsigned long addr,
unsigned long len, unsigned long prot,
unsigned long ag, unsigned long oset)
{
unsigned long ret = -EINVAL;
if ((oset + PAGE_ALIGN(len)) < oset)
goto out;
if (!(oset & ~PAGE_MASK))
ret = do_mmap_pgo(le, addr, len, prot, ag, oset >> PAGE_SHIFT);
out:
return ret;
}
它的核心函数是 do_mmap_pgo"，这里主要关注下 do_mmap 的参数情况：
#le: 如果新的线性区将要把一个文件映射到内存，则要用文件描述符 #le 和文件偏移
o"set，如不需要，则 #le 和 o"set 不考虑都为空；
addr: 指定从哪里开始查找空闲区间，一般都是 NULL 即由内核指定；
len: 要求的线性地址空间长度；
prot: 指定线性区下的页的访问权限；
ag: 指定线性区的其他标志；
初步有个印象即可，接下来关注函数 do_mmap_pgo"，源码如下：
unsigned long do_mmap_pgo(struct le *le, unsigned long addr,
unsigned long len, unsigned long prot,
unsigned long ags, unsigned long pgo)
{
/*当前进程的 mm*/
struct mm_struct * mm = current->mm;
struct inode *inode;
unsigned int vm_ags;
int error;
unsigned long reqprot = prot;
/*
* Does the applicaon expect PROT_READ to imply PROT_EXEC?
*
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