Разработка ядра Linux

 unsigned long         def_flags;    /* флаги доступа, используемые

                                        по умолчанию */

 unsigned long         cpu_vm_mask;  /* маска отложенного переключения

                                        буфера TLB */

 unsigned long         swap_address; /* последний сканированный адрес */

 unsigned              dumpable:1;   /* можно ли создавать файл core? */

 int                   used_hugetlb; /* используются ли гигантские

                                        страницы памяти (hugetlb)? */

 mm_context_t          context;      /* данные, специфичные для аппаратной

                                        платформы */

 int                   core_waiters; /* количество потоков, ожидающих на

                                        создание файла core */

 struct completion     *core_startup_done; /* условная переменная начала

                                              создания файла core */

 struct completion     core_done;    /* условная переменная завершения

                                        создания файла core */

 rwlock_t              ioctx_list_lock; /* блокировка списка асинхронного

                                           ввода-вывода (AIO) */

 struct kioctx         *ioctx_list;  /* список асинхронного ввода-вывода (AIO) */

 struct kioctx         default_kioctx; /* контекст асинхронного ввода-

                        вывода, используемый по умолчанию */

};

Поле mm_users — это количество процессов, которые используют данное адресное пространство. Например, если одно и то же адресное пространство совместно используется двумя потоками, то значение поля mm_users равно двум. Поле mm_count — это основной счетчик использования структуры mm_struct. Наличие пользователей структуры, которым соответствует поле mm_users, приводит к увеличению счетчика mm_count на единицу. В предыдущем примере значение поля mm_count равно единице. Когда значение поля mm_users становится равным нулю (т.е. когда два потока завершатся), только тогда значение поля mm_count уменьшается на единицу. Когда значение поля mm_count становится равным нулю, то на соответствующую структуру mm_struct больше нет ссылок, и она освобождается, Поддержка двух счетчиков позволяет ядру отличать главный счетчик использования (mm_count) от количества процессов, которые используют данную структуру (mm_users).

Поля mmap и mm_rb — это два различных контейнера данных, которые содержат одну и ту же информацию: информацию обо всех областях памяти в соответствующем адресном пространстве. В первом контейнере эта информация хранится в виде связанного списка, а во втором — в виде красно-черного бинарного дерева. Поскольку красно-черное дерево — это разновидность бинарного дерева, то, как и для всех типов бинарного дерева, количество операций поиска заданного элемента в нем равно О(log(n)). Более детальное рассмотрение красно-черных деревьев найдете в разделе "Списки и деревья областей памяти".

Хотя обычно в ядре избегают избыточности, связанной с введением нескольких структур для хранения одних и тех же данных, тем не менее в данном случае эта избыточность очень кстати. Контейнер mmap — это связанный список, который позволяет очень быстро проходить по всем элементам. С другой стороны, контейнер mm_rb — это красно-черное дерево, которое очень хорошо подходит для поиска заданного элемента. Области памяти будут рассмотрены в этой главе несколько ниже,

Все структуры mm_struct объединены в двухсвязный список с помощью нолей mmlist. Первым элементом этого списка является дескриптор памяти init_mm, который является дескриптором памяти процесса init. Этот список защищен от конкурентного доступа с помощью блокировки mmlist_lock, которая определена в файле kernel/fork.с. Общее количество дескрипторов памяти хранится в глобальной целочисленной переменной mmlist_nr, которая определена в том же файле.

Выделение дескриптора памяти