Разработка ядра Linux

     rb_entry(rb_node, struct vm_area_struct, vm_rb);

    if (vma_tmp->vm_end > addr) {

     vma = vma_tmp;

     if (vma_tmp->vm_start <= addr)

      break;

     rb_node = rb_node->rb_left;

    } else

     rb_node = rb_node->rb_right;

   }

   if (vma)

    mm->mmap_cache = vma;

  }

 }

 return vma;

}

Вначале выполняется проверка поля vma_cache на предмет того, содержит ли кэшированная область VMA необходимый адрес. Обратите внимание, что простая проверка того, является ли значение поля vm_end большим addr, не гарантирует что проверяемая область памяти является первой, в которой есть адреса, большие addr. Поэтому, для того чтобы кэш в этой ситуации оказался полезным, проверяемый адрес должен принадлежать кэшированной области памяти. К счастью, это как раз и соответствует случаю выполнения последовательных операций с одной и той же областью VMA.

Если кэш не содержит нужную область VMA, то функция должна выполнять поиск по красно-черному дереву. Это выполняется путем проверки узлов дерева. Если значение поля vma_end для области памяти текущего узла больше addr, то текущим становится левый дочерний узел, в противном случае — правый. Функция завершает свою работу, как только находится область памяти, которая содержит адрес addr. Если такая область VMA не найдена, то функция продолжает поиск по дереву и возвращает ту область памяти, которая начинается после адреса addr. Если вообще не найдена ни одна область памяти, то возвращается значение NULL.

Функция find_vma_prev()

Функция find_vma_prev() работает аналогично функции find_vma(), но дополнительно она еще возвращает последнюю область VMA, которая заканчивается перед адресом addr. Эта функция также определена в файле mma/mmap.c и объявлена в файле следующим образом.

struct vm_area_struct* find vma_prev(struct mm_struct *mm,

 unsigned long addr, struct vm_area_struct **pprev);

Параметр pprev после возвращения из функции содержит указатель на предыдущую область VMA.

Функция find_vma_intersection()

Функция find_vma_intersection() возвращает первую область памяти, которая перекрывается с указанным интервалом адресов. Эта функция определена в файле следующим образом. Это функция с подстановкой тела.

static inline struct vm_area_struct* find_vma_intersection(

 struct mm_struct *mm, unsigned long start_addr,

 unsigned long end_addr) {

 struct vm_area_struct *vma;

 vma = find_vma(mm, start_addr);

 if (vma && end_addr <= vma->vm_start)

  vma = NULL;

 return vma;

}

Первый параметр — адресное пространство, в котором выполняется поиск, параметр start_addr — это первый адрес интервала адресов, а параметр end_addr — последний адрес интервала.

Очевидно, что если функция find_vma() возвращает значение NULL, то это же значение будет возвращать и функция find_vma_intersection(). Если функция find_vma() возвращает существующую область VMA, то функция find_vma_intersection() возвратит ту же область только тогда, когда эта область не начинается после конца данного диапазона адресов. Если область памяти, которая возвращается функцией find_vma(), начинается после последнего адреса из указанного диапазона, то функция find_vma_intersection() возвращает значение NULL.

Функции mmap() и do_mmap() : создание интервала адресов

Функция do_mmap() используется ядром для создания нового линейного интервала адресов. Говорить, что эта функция создает новую область VMA, — технически не корректно, поскольку если создаваемый интервал адресов является смежным с существующим интервалом адресов и у этих интервалов одинаковые права доступа, то два интервала объединяются в один. Если это невозможно, то создается новая область VMA В любом случае функция do_mmap() — это функция, которая добавляет интервал адресов к адресному пространству процесса, независимо от того, создается ли при этом новая область VMA или расширяется существующая.

Функция do_mmap() объявлена в файле следующим образом.

unsigned long do_mmap(struct file *file,

 unsigned long addr, unsigned long len,

 unsigned long prot,unsigned long flag,

 unsigned long offset);