内存学习2 锁定页面和解锁页面和页面初始化

最新推荐文章于 2025-12-08 12:04:23 发布

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本文深入探讨了Linux内核中页面的锁定与解锁机制，包括进程如何通过wait_on_page_locked函数加入等待队列来确保I/O操作的安全性。此外，还介绍了zone和页面初始化的过程，涉及free_area_init_core函数的具体实现细节。

当对一个page做I/O操作的时候，I/O操作需要被锁住，防止不正确的数据被访问。
进程在访问page前，wait_on_page_locked函数，使进程加入一个等待队列。
不必要page被唤醒：每次找到的page不一定是希望的page，而只是哈希值一样。

锁定页面

lock_page(struct page *page)
    =>might_sleep();
    =>if (TestSetPageLocked(page))
        __lock_page(page);
            =>DEFINE_WAIT_BIT(wait, &page->flags, PG_locked);//加入到等待队列
            =>__wait_on_bit_lock(page_waitqueue(page), &wait, sync_page, TASK_UNINTERRUPTIBLE);//当前进程进入TASK_UNINTERRUPTIBLE状态

解锁页面

unlock_page(struct page *page)
    =>wake_up_page(page, PG_locked);
        =>__wake_up_bit(page_waitqueue(page), &page->flags, bit);

zone和页面初始化

free_area_init_core
    =>pgdat->nr_zones = 0;
    =>init_waitqueue_head(&pgdat->kswapd_wait);
    =>pgdat->kswapd_max_order = 0;
    =>for (j = 0; j < MAX_NR_ZONES; j++) 
        size = zone_spanned_pages_in_node(nid, j, zones_size);
        realsize = size - zone_absent_pages_in_node(nid, j, zholes_size);
        zone->spanned_pages = size;
        zone->present_pages = realsize;
        zone_pcp_init(zone);//初始化页缓存
        ret = init_currently_empty_zone(zone, zone_start_pfn, size, MEMMAP_EARLY);
            =>ret = zone_wait_table_init(zone, size);
            =>pgdat->nr_zones = zone_idx(zone) + 1;
            =>zone->zone_start_pfn = zone_start_pfn;
            =>memmap_init(size, pgdat->node_id, zone_idx(zone), zone_start_pfn);
            =>zone_init_free_lists(pgdat, zone, zone->spanned_pages);
                =>for (order = 0; order < MAX_ORDER ; order++)
                    INIT_LIST_HEAD(&zone->free_area[order].free_list);
                    zone->free_area[order].nr_free = 0;