linux do_mmap流程简析

mmap --> sys_mmap --> ksys_mmap_pgoff --> vm_mmap_pgoff --> do_mmap_pgoff --> do_mmap

1 mmap接口介绍

void* mmap(void* start, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset)
参数： 
start ：映射vma的起始地址，一般设置为NULL，表示由系统分配
length：映射vma的长度
prot  ：映射vma的读写权限，PROT_READ PROT_WRITE PROT_EXEC PROT_NONE
flags ：映射vma的标志，MAP_SHARED MAP_PRIVATE MAP_ANONYMOUS MAP_FIXED MAP_PUPOLATE
        -- MAP_SHARED   ：共享映射，多个进程的vma映射到关联同一个文件file
		-- MAP_PRIVATE  ：私有映射
		-- MAP_ANONYMOUS：匿名映射
fd    ：映射vma关联的文件
        -- 文件映射：将一个普通文件的全部或部分映射到进程的vma，进程可通过vma来操作文件
		-- 匿名映射：fd为NULL，没有文件，映射后vma会初始化为0
offset：映射文件的偏移

返回值：返回vma起始地址vm_start

2 结构介绍

1）vm_area_struct结构

struct vm_area_struct {
   
   

	unsigned long          vm_start;		 // vma起始地址
	unsigned long          vm_end;		     // vma结束地址
	struct vm_area_struct *vm_next;          // vma链表节点，按地址排序
	struct vm_area_struct *vm_prev;
	struct rb_node         vm_rb;            // 插入到mm->mm_rb红黑树的节点
	unsigned long          rb_subtree_gap;   // 以当前vma为根，左子树中最大可用虚拟内存区域的大小，有助于get_unmapped_area接口获得合适的空闲vma
	struct mm_struct      *vm_mm;            // vma所属的mm结构地址空间
	pgprot_t               vm_page_prot;     // 此vma的访问权限
	unsigned long          vm_flags;		 // 标志位

	union {
   
   
		struct {
   
   
			struct rb_node rb;
			unsigned long rb_subtree_last;
		} shared;
		const char __user *anon_name; 
	};

	const struct vm_operations_struct *vm_ops;      // vma操作接口
	
	struct list_head          anon_vma_chain;       // 由mmap_sem和* page_table_lock序列化
	struct anon_vma          *anon_vma;	            // 由page_table_lock序列化
	
	struct file              *vm_file;	            // 映射的文件，匿名映射为NULL	
	unsigned long             vm_pgoff;		        // 在vm_file中以PAGE_SIZE为单位的偏移量
	
	void                     *vm_private_data;		// 私有数据
	atomic_long_t             swap_readahead_info;  // 是vm_pte（共享内存）
	pid_t