反向映射

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struct page{
      　　struct address_space *mapping;  /* address_space类型，为对齐需要，其值为4的位数，所以最低两位无用，为充分利用资源，所以此处利用此最低位。
                                           * 最低位为1表示该页为匿名页，并且它指向anon_vma对象。                                         
                                           * 最低为0表映射页，此时mapping指向文件节点地址空间。*/
          atomic_t _mapcount;             /* 取值-1时表示没有指向该页框的引用，                             
                                           *取值0时表示该页框不可共享  
                                           *取值大于0时表示该页框可共享表示有几个PTE引用 */
          pgoff_t index;
};

struct mm_struct {
    pgd_t * pgd;
}

struct vm_area_struct {
    struct list_head anon_vma_node;    /* Serialized by anon_vma->lock */
    struct anon_vma *anon_vma;    /* Serialized by page_table_lock */
}   


struct anon_vma {
    spinlock_t lock;    /* Serialize access to vma list */
    struct list_head head;    /* List of private "related" vmas */
};

匿名页经常由几个进程共享。
最常见的情形：创建新进程，父进程的所有页框，包括匿名页，同时也分配给子进程。
另外（不常见），进程创建线性区时使用两个标志 MAP_ANONYMOUS 和 MAP_SHARED，表明这个区域内的也将由该进程后面的子进程共享。

将引用同一页框的所有匿名页链接起来的策略：将该页框所在的匿名线性区存放在一个双向循环链表中。
注意：即使一个匿名线性区存有不同的页，也始终只有一个反向映射链表用于该区域中的所有页框。

当为一个匿名线性区分配第一页时，内核创建一个新的 anon_vma 数据结构，它只有两个字段：

  • lock，竞争条件下保护链表的自旋锁。
  • head，线性区描述符双向循环链表的头部。

然后，内核将匿名线性区的 vm_area_struct 描述符插入 anon_vma 链表。vm_area_struct 中对应链表的两个字段：

  • anon_vma_node，存放指向链表中前一个和后一个元素的指针。(多个vm_area_struct链接到一起)
  • anon_vma，指向 anon_vma 数据结构。

最后，内核将 anon_vma 数据结构的地址存放在匿名页描述符的 mapping 字段。

当已被一个进程引用的页框插入另一个进程的页表项时（如调用 fork() 时），内核只是将第二个进程的匿名线性区插入 anon_vma 数据结构的双向循环链表，而第一个进程线性区的 anon_vma 字段指向该 anon_vma 数据结构。
因此，每个 anon_vma 链表通常包含不同进程的线性区。
借助 anon_vma 链表，内核可快速定位引用同一匿名页框的所有页表项。
每个区域描述符在 vm_mm 字段中存放内存描述符地址，而该内存描述符又有一个 pgd 字段，其中存有进程的页全局目录。
这样，页表项就可以从匿名页的起始线性地址得到，该线性地址可以由线性区描述符及页描述符的 index 字段得到。