Разработка ядра Linux

• Дополнительные сегменты кода, данных и BSS каждой совместно используемой библиотеки, таких как библиотека libc и динамический компоновщик, которые загружаются в адресное пространство процесса.

• Все файлы, содержимое которых отображено в память.

• Все области совместно используемой памяти.

• Все анонимные отображения в память, как, например, связанные с функцией malloc[80].

Каждое действительное значение адреса памяти в адресном пространстве процесса принадлежит только и только одной области памяти (области памяти не перекрываются). Как будет показано, для каждого отдельного участка памяти в выполняющемся процессе существует своя область: стек, объектный код, глобальные переменные, отображенный в память файл и т.д.

Дескриптор памяти

Ядро представляет адресное пространство процесса в виде структуры данных, которая называется дескриптором памяти. Эта структура содержит всю информацию, которая относится к адресному пространству процесса. Дескриптор памяти представляется с помощью структуры struct mm_struct, которая определена в файле [81].

Рассмотрим эту структуру с комментариями, поясняющими назначение каждого поля.

struct mm_struct {

 struct vm_area_struct *mmap;        /* список областей памяти */

 struct rb_root        mm_rb;        /* красно-черное дерево

                                        областей памяти */

 struct vm_area_struct *mmap_cache;  /* последняя использованная

                                        область памяти */

 unsigned long         free_area_cache; /* первый незанятый участок

                                           адресного пространства */

 pgd_t                 *pgd;         /* глобальный каталог страниц */

 atomic_t              mm_users;     /* счетчик пользователей адресного

                                        пространства */

 atomic_t              mm_count;     /* основной счетчик использования */

 int                   map_count;    /* количество областей памяти */

 struct rw_semaphore   mmap_sem;     /* семафор для областей памяти */

 spinlock_t            page_table_lock; /* спин-блокировка

                                           таблиц страниц */

 struct list_head      mmlist;       /* список всех структур mm_struct */

 unsigned long         start_code;   /* начальный адрес сегмента кода */

 unsigned long         end code;     /* конечный адрес сегмента кода */

 unsigned long         start_data;   /* начальный адрес сегмента данных */

 unsigned long         end_data;     /* конечный адрес сегмента данных */

 unsigned long         start_brk;    /* начальный адрес сегмента "кучи" */

 unsigned long         brk;          /* конечный адрес сегмента "кучи" */

 unsigned long         start_stack;  /* начало стека процесса */

 unsigned long         arg_start;    /* начальный адрес

                                        области аргументов */

 unsigned long         arg_end;      /* конечный адрес

                                        области аргументов */

 unsigned long         env_start;    /* начальный адрес

                                        области переменных среды */

 unsigned long         env_end;      /* конечный адрес

                                        области переменных среды */

 unsigned long         rss;          /* количество физических страниц памяти */

 unsigned long         total_vm;     /* общее количество страниц памяти */

 unsigned long         locked_vm;    /* количество заблокированных страниц

                                        памяти */