[内核内存] [arm64] 内存回收5---add_to_swap函数详解

ゝ一世哀愁。 2023-01-18 02:29 191阅读 0赞

add\_to\_swap函数是为匿名页面分配交换空间.

当对一个匿名页面page进行内存回收时，若该匿名页面page具有如下状态

1.该匿名页未被用户应用访问.（映射该匿名页的所有pte页表项的AF位为0）
    2.PageAnon(page) && !PageSwapCache(page)为true.(该page未被分配swap空间)

若此时页面回收则允许页面进行文件操作或磁盘I/0操作（sc->gfp\_mask & \_\_GFP\_IO为true）.则页面回收则会调用add\_to\_swap函数对page分配swap交换空间

1.  执行步骤
    
        1.通过get_swap_page在swap area中获取一个slot(页槽，一个页槽用于存储一个匿名页swap out到swap area中的内   容数据),并将该slot的位置信
        	  息记录在swp_entry_t结构体entry中
        2.通过add_to_swap_cache函数将1步骤分配的slot与匿名页page关联
        	a.将匿名页page的flag成员的swap cache标志位置位
        	b.用匿名页page的private成员记录步骤1获取的slot在swap area中的位置信息(page->private = entry.val)
        	c.通过swp_offset(entry)函数获取步骤1的slot在swap area中的偏移offset
        	d.通过radix_tree_insert函数将匿名页page插入到对应swap area区域缓存管理器address_space的page_tree	
        	  容器中.
2.  源码
    
        //mm/swap_state.c
        /** * add_to_swap - allocate swap space for a page * @page: page we want to move to swap * * Allocate swap space for the page and add the page to the * swap cache. Caller needs to hold the page lock. */
        int add_to_swap(struct page *page, struct list_head *list)
        { 
        	swp_entry_t entry;
        	int err;
        
        	VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
        	VM_BUG_ON_PAGE(!PageUptodate(page), page);
        	/* *从swap磁盘区域获取一个slot（slot代表一个槽，每个槽对应内存区域的一个page），并将该槽的位置信息记录 *在swp_entry_t结构体entry中(通过entry可以在从一个swap磁盘区域定位到一个具体的slot，该slot用于存储 *匿名页page对应的数据). */
        	entry = get_swap_page();
        	......
        	err = add_to_swap_cache(page, entry,
        			__GFP_HIGH|__GFP_NOMEMALLOC|__GFP_NOWARN);
        
        	......
            //成功返回1，失败返回0
        }
    
        //mm/swap_state.c
        /* *int add_to_swap_cache(struct page *page, swp_entry_t entry, gfp_t gfp_mask) * |--->__add_to_swap_cache(page, entry) */
        /* * __add_to_swap_cache resembles add_to_page_cache_locked on swapper_space, * but sets SwapCache flag and private instead of mapping and index. */
        int __add_to_swap_cache(struct page *page, swp_entry_t entry)
        { 
        	int error;
            //某个swap 内存区域的swap cache管理结构体struct address_space
        	struct address_space *address_space;
        	.....
            
        	get_page(page);
            //将匿名页page的flag成员的swap cache标志位置位
        	SetPageSwapCache(page);
            //匿名页page的private存储page对应的swap slot的位置信息
        	set_page_private(page, entry.val);
        	//获取entry所在swap area区域的swap cache管理器，赋值给address_space
        	address_space = swap_address_space(entry);
            //获取address_space缓存管理器中page_tree的自旋锁
        	spin_lock_irq(&address_space->tree_lock);
            
            //根据entry指向的slot在对应swap area的偏移，将page插入到缓存管理器的page_tree中
        	error = radix_tree_insert(&address_space->page_tree,
        				  swp_offset(entry), page);
        	if (likely(!error)) { 
                //page插入成功，缓存管理器address_sapce维护的swap cache中匿名缓存页数量++
        		address_space->nrpages++;
        		__inc_node_page_state(page, NR_FILE_PAGES);
        		INC_CACHE_INFO(add_total);
        	}
        	spin_unlock_irq(&address_space->tree_lock);
        
        	if (unlikely(error)) { 
        		/* * Only the context which have set SWAP_HAS_CACHE flag * would call add_to_swap_cache(). * So add_to_swap_cache() doesn't returns -EEXIST. */
        		VM_BUG_ON(error == -EEXIST);
        		set_page_private(page, 0UL);
        		ClearPageSwapCache(page);
        		put_page(page);
        	}
        
        	return error;
        }