linux/mm/memory.c/int share_page(unsigned long address)

本文介绍Linux内核中用于实现进程间页面共享的share_page函数。该函数检查当前进程是否有其他进程共享相同的可执行文件,从而可能共享内存页面,提高内存利用率。

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/*
 * share_page() tries to find a process that could share a page with
 * the current one. Address is the address of the wanted page relative
 * to the current data space.
 *
 * We first check if it is at all feasible by checking executable->i_count.
 * It should be >1 if there are other tasks sharing this inode.
 */
// 首先,address为逻辑地址。
// share_page用来确定当前进程address地址处的页面是否有可能与某个其他进程的一个
// 页面共享。所谓共享,即让当前进程在寻址address页面时直接寻址到那个共享页面上
// 这种效果是通过修改当前进程页表中address地址处的页表项内容(这个内容就是address
// 地址对应的物理页面地址)为目标共享页面的物理地址来实现的。
static int share_page(unsigned long address)
{
struct task_struct ** p;


// 若当前进程没有可执行文件部分,直接退出。
if (!current->executable)
return 0;
// 若当前进程可执行部分存在,但是其inode引用次数小于2则退出。
// executable->i_count记录当前的进程可执行文件的inode被引用的次数,这个次数为1
// 说明这个可执行文件只被当前进程引用,这样根本就不用查找别的进程就可以知道
// 不可能找到别的进程页面可以用来共享的,所以直接返回。若这个引用计数为2,就说明
// 除当前进程外还有一个进程在引用这个executable文件,这样就共享的前提了。
if (current->executable->i_count < 2)
return 0;
// 执行到这里,说明除当前进程外还有别的进程引用了这个executable,于是遍历task[64]
// 来检测所有进程,来找到这些也引用了executable文件的进程然后try_to_share他们
for (p = &LAST_TASK ; p > &FIRST_TASK ; --p) {
// 若为空项,即task[64]中这个进程槽并未注册进程,直接进行下一个for项目。
if (!*p)
continue;
// 跳过当前进程,因为你总不能和自己try_to_share吧
if (current == *p)
continue;
// 跳过那些executable和当前进程不同的进程。
if ((*p)->executable != current->executable)
continue;
// 最后剩下的就是那些引用了当前进程executable文件的进程了,调用try_to_share
// 来试图和它共享页面。此处注意返回值。若share成功则返回1,若失败则返回0.
if (try_to_share(address,*p))
return 1;
}
// linux0.11的编程风格中有一个明显的特色,那就是return的使用。
// 首先,返回值反映了函数执行成功与否的信息。譬如本函数,成功则返回1,失败便返回0.
// 其次,函数运行逻辑中极少使用if + else来分化逻辑,而是采用if + return来分化:即
// 首先用if把那些不要的情况return掉,最后剩下的即是想要的逻辑分支了。
// 这种构架写起来和读起来都更加清晰,并且有利于函数的模块化封装,值得学习。
return 0;
}
<think>我们正在解决Linux内核5.15编译过程中出现的函数重复定义错误,特别是关于`handle_mm_fault`函数的重复定义问题。根据用户提供的信息,错误信息可能类似于: ``` error: static declaration of 'handle_mm_fault' follows non-static declaration ``` 或者 ``` error: redefinition of 'handle_mm_fault' ``` ### 问题分析 在Linux内核中,`handle_mm_fault`函数是内存管理的关键函数,用于处理页错误(page fault)。重复定义错误通常发生在以下情况: 1. **同一个函数被声明了两次**:一次在头文件中(通常为`extern`声明),另一次在源文件中定义为`static`,或者在不同源文件中都有定义。 2. **配置选项冲突**:某些内核配置选项可能导致同一个函数被多个文件包含。 3. **内核版本或补丁问题**:可能由于内核版本升级或补丁应用不完整导致。 根据用户提到的错误,我们参考了之前的解决方案(关于`vmscan.c`中的类似错误),可以推断出问题可能出现在`handle_mm_fault`函数的声明和定义不一致上。 ### 解决方案 #### 步骤1:检查函数声明和定义 1. **查找声明位置**: ```bash grep -rn "handle_mm_fault" include/linux/mm.h ``` 预期输出类似: ``` include/linux/mm.h:vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, ``` 这表明在`mm.h`中有一个声明。 2. **查找定义位置**: ```bash grep -rn "handle_mm_fault" mm/ ``` 正常情况下,`handle_mm_fault`函数应该在`mm/memory.c`中定义。如果发现多个定义(例如在`mm/memory.c`和另一个文件中都有定义),则需删除重复定义。 #### 步骤2:统一函数作用域 - 如果`handle_mm_fault`在头文件中声明为`extern`,则不能在源文件中定义为`static`。需要将源文件中的`static`移除。 ```diff // 在定义handle_mm_fault的文件中(通常是mm/memory.c) - static vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, + vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, ``` #### 步骤3:处理内联函数冲突 如果错误涉及内联函数(例如`do_handle_mm_fault`),则需检查是否在头文件中定义了内联函数,而在源文件中又进行了定义。解决方法: 1. 将内联函数定义移至头文件,并标记为`static inline`。 2. 或者,如果函数较大,则移除`inline`关键字,改为普通函数。 #### 步骤4:检查配置选项 某些内核配置选项(如`CONFIG_SPECULATIVE_PAGE_FAULT`)可能通过条件编译引入重复定义。检查相关配置: ```bash grep -r "CONFIG_SPECULATIVE_PAGE_FAULT" .config ``` 如果该配置被启用,则可能需要在`mm/memory.c`中通过条件编译来避免重复定义。 #### 步骤5:应用补丁(如果需要) 如果问题是由内核补丁引起,尝试以下补丁: ```diff diff --git a/mm/memory.c b/mm/memory.c index XXXXXXX..YYYYYYY 100644 --- a/mm/memory.c +++ b/mm/memory.c @@ -XXXX,7 +XXXX,7 @@ static vm_fault_t __handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma, return handle_pte_fault(&vmf); } -static vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, +vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma, unsigned long address, unsigned int flags, struct pt_regs *regs) { vm_fault_t ret; ``` ### 技术原理 - **页错误处理流程**:当CPU访问虚拟地址时,若该地址不在物理内存中,会触发页错误异常,内核调用`handle_mm_fault`函数处理[^1]。 - **函数作用域**:`static`函数仅在定义它的文件中可见,而全局函数(非静态)在整个内核可见。混合使用会导致符号冲突[^2]。 ### 验证方法 重新编译内核: ```bash make -j$(nproc) ``` 观察是否还有`handle_mm_fault`相关的错误。 ### 相关问题 §§相关问题§§ 1. Linux内核中页错误处理的具体流程是怎样的? 2. 如何调试Linux内核编译时的符号冲突问题? 3. 内核配置选项如何影响内存管理函数的实现?</think>### 解决 Linux 内核 5.15 编译错误:handle_mm_fault 重复定义问题 #### 问题分析 编译错误的核心是 `handle_mm_fault` 函数被多次定义: 1. **头文件声明冲突**:`include/linux/mm.h` 中声明为全局函数 ```c // include/linux/mm.h extern vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma, ...); ``` 2. **源文件重复定义**:`mm/memory.c` 中尝试定义为静态函数 ```c // mm/memory.c static vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma, ...) // 错误! { // 函数实现 } ``` 3. **根本原因**:违反了 C 语言的 **单一定义规则 (One Definition Rule)**[^1],静态函数 (`static`) 与全局函数 (`extern`) 作用域冲突。 #### 解决方案 ##### 步骤 1:统一函数声明 修改 `mm/memory.c` 中的函数定义,移除 `static` 关键字: ```diff // mm/memory.c - static vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma, ...) + vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma, ...) { // 函数实现 } ``` ##### 步骤 2:验证头文件声明 确保 `include/linux/mm.h` 中的声明正确: ```c // include/linux/mm.h extern vm_fault_t handle_mm_fault(struct vm_area_struct *vma, ...); ``` ##### 步骤 3:处理条件编译冲突 检查是否由配置选项导致重复定义: ```bash grep -r "CONFIG_SPECULATIVE_PAGE_FAULT" .config ``` 若启用了 `CONFIG_SPECULATIVE_PAGE_FAULT`,需在 `mm/memory.c` 中添加条件编译保护: ```c #if !defined(CONFIG_SPECULATIVE_PAGE_FAULT) vm_fault_t handle_mm_fault(...) { // 主实现 } #endif ``` ##### 步骤 4:重新编译验证 ```bash # 清理编译缓存 make clean # 仅编译内存管理模块 make mm/memory.o -j$(nproc) ``` 预期输出:`CC mm/memory.o` 无错误信息 #### 技术原理 1. **页错误处理机制**: - `handle_mm_fault` 是页错误处理的核心函数,当 CPU 访问无效虚拟地址时触发 - 调用路径:`do_page_fault()` → `__do_page_fault()` → `handle_mm_fault()`[^1] 2. **函数作用域规则**: - `static` 函数:仅当前文件可见 - `extern` 函数:全局可见 - 混合使用会导致符号表冲突[^2] 3. **页错误处理流程**: ```mermaid graph TD A[CPU 访问虚拟地址] --> B{地址有效?} B -->|无效| C[触发页错误异常] C --> D[调用 do_page_fault] D --> E[调用 handle_mm_fault] E --> F[分配物理页/交换页面] ``` #### 验证方法 ```bash # 检查符号表 nm vmlinux | grep handle_mm_fault # 正确输出:T handle_mm_fault (T=全局文本符号) # 触发页错误测试 echo c > /proc/sysrq-trigger # 触发崩溃 dmesg | grep "page fault" # 检查日志 ``` #### 展锐平台注意事项 1. **内存管理优化**:若使用展锐定制内核,检查 `arch/arm64/mm/fault.c` 中的 `do_page_fault` 实现 2. **HAL 层交互**:确保相机 HAL 层的内存映射与内核页错误处理兼容 --- ###
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