Linux Kernel (Ядро линукса) (часть 3)

Выбор целевой страницы

Цель алгоритма утилизации страничных кадров, или алгоритм PFRA (Page Frame Reclaiming Algorithm), состоит в том, чтобы выбирать страничные кадры и освобождать их. Очевидно, страничные кадры, выбираемые алгоритмом PFRA, должны быть несвободны, т. е. они не должны находиться ни в одном из массивов free area, используемых buddy-системой Алгоритм утилизации страничных кадров обращается со страничными кадрами по-разному, в зависимости от их содержимого. Мы будем различать не- утилизируемые страницы, выгружаемые страницы, синхронизируемые страницы и страницы на выброс.
В этой таблице страница называется отображающей, если она отображает фрагмент файла. Например, все страницы в адресных пространствах режима пользователя, принадлежащие отображениям файлов в память, являются отображающими, как и любые другие страницы, содержащиеся в кэше страниц. Почти во всех случаях отображающие страницы являются синхронизируемыми: чтобы утилизировать страничный кадр, ядро должно проверить, является ли страница грязной”, и, если необходимо, записать ее содержимое в соответствующий файл на диске.

В отличие от таких страниц, страница называется анонимной, если она принадлежит анонимной области памяти процесса (например, все страницы процесса в куче или стеке режима пользователя анонимны). Чтобы утилизировать страничный кадр, ядро должно сохранить содержимое страницы в специально отведенном разделе диска, называемом областью подкачки. Следовательно, все анонимные страницы являются выгружаемыми.

Как правило, страницы специальных файловых систем не являются утилизируемыми. Единственным исключением являются страницы специальной файловой системы tmpfs, которые могут быть утилизированы после сохранения их в области подкачки. специальная файловая система tmpfs требуется механизму совместного использования памяти при межпроцессном взаимодействии.

Когда алгоритм утилизации страничных кадров должен затребовать страничный кадр, принадлежащий адресному пространству процесса режима поль- зовтеля, он вначале определяет, является ли страничный кадр совместно используемым или нет. Совместно используемый страничный кадр принадлежит нескольким адресным пространствам режима пользователя, а страничный кадр, таковым не являющийся, — только одному. Обратите внимание, что страничный кадр, не используемый совместно, может принадлежать нескольким облегченным” процессам, ссылающимся на один дескриптор памяти.
Совместно используемые страничные кадры обычно создаются, когда процесс порождает потомка. Как было сказано в главе 9, таблицы страниц потомка копируются с таблиц породившего процесса, поэтому родитель и потомок совместно используют одни и те же страничные кадры. Другим типичным случаем является обращение двух или более процессов к одному файлу при посредстве совместно используемого отображения в память