Роберт Лав - Разработка ядра Linux

Функция find_vma_prev()работает аналогично функции find_vma(), но дополнительно она еще возвращает последнюю область VMA, которая заканчивается перед адресом addr. Эта функция также определена в файле mma/mmap.cи объявлена в файле следующим образом.

struct vm_area_struct* find vma_prev(struct mm_struct *mm,

unsigned long addr, struct vm_area_struct **pprev);

Параметр pprevпосле возвращения из функции содержит указатель на предыдущую область VMA.

Функция find_vma_intersection()возвращает первую область памяти, которая перекрывается с указанным интервалом адресов. Эта функция определена в файле следующим образом. Это функция с подстановкой тела.

static inline struct vm_area_struct* find_vma_intersection(

struct mm_struct *mm, unsigned long start_addr,

unsigned long end_addr) {

struct vm_area_struct *vma;

vma = find_vma(mm, start_addr);

if (vma && end_addr <= vma->vm_start)

vma = NULL;

return vma;

}

Первый параметр — адресное пространство, в котором выполняется поиск, параметр start_addr— это первый адрес интервала адресов, а параметр end_addr — последний адрес интервала.

Очевидно, что если функция find_vma()возвращает значение NULL, то это же значение будет возвращать и функция find_vma_intersection(). Если функция find_vma()возвращает существующую область VMA, то функция find_vma_intersection()возвратит ту же область только тогда, когда эта область не начинается после конца данного диапазона адресов. Если область памяти, которая возвращается функцией find_vma(), начинается после последнего адреса из указанного диапазона, то функция find_vma_intersection()возвращает значение NULL.

Функция do_mmap()используется ядром для создания нового линейного интервала адресов. Говорить, что эта функция создает новую область VMA, — технически не корректно, поскольку если создаваемый интервал адресов является смежным с существующим интервалом адресов и у этих интервалов одинаковые права доступа, то два интервала объединяются в один. Если это невозможно, то создается новая область VMA В любом случае функция do_mmap()— это функция, которая добавляет интервал адресов к адресному пространству процесса, независимо от того, создается ли при этом новая область VMA или расширяется существующая.

Функция do_mmap()объявлена в файле следующим образом.

unsigned long do_mmap(struct file *file,

unsigned long addr, unsigned long len,

unsigned long prot, unsigned long flag,

unsigned long offset);

Эта функция выполняет отображение на память содержимого файла fileначиная с позиции в файле offset; размер отображаемого участка равен lenбайт. Значения параметров fileи offsetмогут быть нулевыми, в этом случае отображение не будет резервироваться (сохраняться) в файле. Такое отображение называется анонимным ( anonymous mapping ). Если указан файл и смещение, то отображение называется отображением файла в память ( file-backed mapping ).

Параметр addrуказывает (точнее, всего лишь подсказывает), откуда начинать поиск свободного интервала адресов.

Параметр protуказывает права доступа для страниц памяти в данной области. Возможные значение флагов зависят от аппаратной платформы и описаны в файле . Хотя на практике для всех аппаратных платформ определены флаги, приведенные в табл. 14.2.

Таблица 14.2. Флаги защиты страниц памяти

Параметр flagsпозволяет указать все остальные флаги области VMA Эти флаги также определены в и приведены в табл. 14.3.

Таблица 14.3. Флаги защиты страниц памяти

Если какой-либо из параметров имеет недопустимое значение, то функция do_mmap()возвращает отрицательное число. В противном случае создастся необходимый интервал адресов. Если это возможно, то этот интервал объединяется с соседней областью памяти. Если это невозможно, то создается новая структура vm_area_struct, которая выделяется в слябовом кэше vm_area_cachep. После этого новая область памяти добавляется в связанный список и красно-черное дерево областей памяти адресного пространства с помощью функции vma_link(). Затем обновляется значение поля total_vmв дескрипторе памяти. В конце концов, функция возвращает начальный адрес вновь созданного интервала адресов.

Возможности функции do_mmap()экспортируются в пространство пользователя с помощью системного вызова mmap(), который определен следующим образом.

void *mmap2(void *start,

size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t pgoff);

Этот системный вызов имеет имя mmap2(), т.е. второй вариант функции mmap(). Первоначальный вариант mmap()требовал в качестве последнего параметра смещение в байтах, а текущий вариант, mmap2(), — смещение в единицах размера страницы памяти. Это позволяет отображать файлы большего размера с большим значением смещения. Первоначальный вариант функции mmap(), который соответствует стандарту POSIX, доступен через библиотеку функций языка С, как функция mmap(), но в ядре уже не реализован. Новый вариант библиотечной функции называется mmap2(). Обе эти библиотечные функции используют системный вызов mmap2(). При этом библиотечная функция mmap()переводит значение смещения из байтов в количество страниц памяти.