深度理解Linux内核之脏页跟踪
发布时间：2022-01-14 12:36:47 所属栏目：Linux 来源：互联网
导读：Linux内核由于存在page cache, 一般修改的文件数据并不会马上同步到磁盘，会缓存在内存的page cache中，我们把这种和磁盘数据不一致的页称为脏页，脏页会在合适的时机同步到磁盘。为了回写page cache中的脏页，需要标记页为脏。 脏页跟踪是指内核如何在合适
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Linux内核由于存在page cache, 一般修改的文件数据并不会马上同步到磁盘，会缓存在内存的page cache中，我们把这种和磁盘数据不一致的页称为脏页，脏页会在合适的时机同步到磁盘。为了回写page cache中的脏页，需要标记页为脏。 脏页跟踪是指内核如何在合适的时机记录文件页为脏，以便内核在进行脏页回写时，知道将哪些页面回写到磁盘。匿名页不需要跟踪脏页，因为不需要同步到磁盘;私有文件页也不需要跟踪脏页，因为映射的时候，可写页会映射为只读，写访问会发生写时复制，转变为匿名页;所以只有共享的文件页需要跟踪脏页。跟踪有两个层面：一个是页表项记录，一个是页描述符记录。 访问文件页有两种方式：一种是通过mmap映射文件，一种是通过文件系统的write接口操作文件，本文将对这两种方式进行讲解。在Linux内核中，因为跟踪脏页会涉及到文件回写、缺页异常、反向映射等技术，所以本文也重点讲解在Linux内核中如何跟踪脏页。 基本过程如下：1)通过mmap映射共享文件。2)第一次访问文件页时，发生缺页后读文件页到page cache, 如果是写访问则设置相应进程的页表项为脏、可写。3)脏页回写时，会通过反向映射机制，查找映射这个页的每一个vma, 设置相应进程的页表项为只读，清脏标记。4)假如第二次写访问这个文件页时，脏页的处理有两种情况： page cache中的文件页还未回写到磁盘(3步骤之前)， 此刻，这个文件页依然是脏页。因为相应进程的页表项为脏、可写，所以可以直接写这个页。 page cache中的文件页已经回写到磁盘(3步骤之后)， 此刻，这个文件页不再是脏页。因为页表项为只读，所以写访问会发生写时复制缺页异常，异常处理中将处理共享文件页映射，重新将相应进程的页表项为设置为脏、可写。 （编辑：东莞站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
