标签：展示 real 统一 com mic 组合关系 -- 如何 调整
反向映射的目的是为了找到所有映射到某一个页面的页表项，从而可以对目标页做一些操作，比如切断映射。反向映射一直是一个非常神奇的存在，今天我们就好好探索一下这个知识点。
创建
在反向匿名映射中除了page struct，一共有三个相关的数据结构：
anon_vma
anon_vma
+----------------------------+
|root | = self
|parent | = self
| (struct anon_vma*) |
|refcount | = 1
| (atomic_t) |
|degree | = 1
| (unsigned) |
+----------------------------+这个结构由anon_vma_alloc()函数统一生成，上图中也显示了创造出来时候的样子。从这里看，也就是个带有上下级关系的这么一个结构。
anon_vma_chain
anon_vma_chain
+----------------------------+
|vma |
| (struct vm_area_struct*)|
|anon_vma |
| (struct anon_vma*) |
| |
|rb |
| (struct rb_node) |
|same_vma |
| (struct list_head) |
+----------------------------+这个结构由anon_vma_chain_alloc()统一创建，貌似创建完了也不需要初始化，拿来后面就直接用了。
组合
到这里，大家应该感觉怪怪的，都不知道这些东西是个啥。别急，我把这些东西组合起来，可能你就会有一些感觉了。
在这里，我们把这三个重要的数据结构之间的组合关系展现给大家。当然这只是最简单的组合关系，目的是为了让大家能有一个感性的认识。
链接
上一节的最后，我们看到了三个重要的数据结构通过链表和树连接在了一起，这一节我们就来看看他们是怎么连接起来的。
anon_vma_chain_link
往简单了讲，要连接这三个重要的数据结构，都靠一个函数：anon_vma_chain_link(vma, avc, anon_vma)。而这个函数本身简单到令人发指，以至于我能把整个定义给大家展示出来。
static void anon_vma_chain_link(struct vm_area_struct *vma,
struct anon_vma_chain *avc,
struct anon_vma *anon_vma)
{
avc->vma = vma;
avc->anon_vma = anon_vma;
list_add(&avc->same_vma, &vma->anon_vma_chain);
anon_vma_interval_tree_insert(avc, &anon_vma->rb_root);
}你对照这上面的图一看，和图上显示的一摸一样没有任何多余的步骤。
但是，关键的但是来了，如果你以为一切就这这么简单，那就too young too simple了啊。
接下来我们将从anon_vma_chain_link函数被调用的关系入手，去看看在实际运行中究竟会演化出什么样的变化来。
do_anonymous_page
首先出场的是函数do_anonymous_page，这个函数是在匿名页缺页中断时会调用的函数。
do_anonymous_page(vmf)
__anon_vma_prepare(vma)
avc = anon_vma_chain_alloc()
anon_vma = find_mergeable_anon_vma(vma)
anon_vma = anon_vma_alloc()
vma->anon_vma = anon_vma
anon_vma_chain_link(vma, avc, anon_vma)从上面的流程可以看出，当发生缺页中断时，内核会给对应的vma构造anon_vma，并且利用avc去链接这两者。这种可以说是系统中最简单的例子，也是上图中显示的情况。
细心的人可能已经看到了，上面有一种情况是find_mergeable_anon_vma。如果这个函数返回一个可以重用的anon_vma，那么内核就可以利用原有的anon_vma了。此时这个图我们可以画成这样。
....................... *************************
. . * *
av v avc v v vma v
+-----------+ +-------------+ +-------------+
| |<------------|anon_vma vma|------------>| |
| |<- | | | |
+-----------+ \ +-------------+ +-------------+
^ ^ ^ ^
. \ . * *
. . *************************
. \ .
. .
. \ . *************************
. . * *
. \ avc v v vma v
. +-------------+ +-------------+
. ------|anon_vma vma|------------>| |
. | | | |
. +-------------+ +-------------+
. ^ ^ ^
. . * *
....................... *************************其实此处我画得不够精确，av 和 avc之间应当是树的关系，而不是现在显示的链表的关系。但是我想意思已经表达清楚，即在一个进程中多个vma可以共享同一个anon_vma作为匿名映射的节点。
anon_vma_fork
看过了在单个进程中的情况，接下来我们来看看创建一个子进程时如何调整这个数据结构。这个过程由anon_vma_fork处理。
anon_vma_fork(vma, pvma)
anon_vma_clone(vma, pvma)
anon_vma = anon_vma_alloc()
avc = anon_vma_chain_alloc()
anon_vma->root = pvma->anon_vma->root
anon_vma->parent = pvma->anon_vma
vma->anon_vma = anon_vma
anon_vma_chain_link(vma, avc, anon_vma)这个函数很有意思，我还真是花了些时间去理解它。最开始有点看不清，所以我干脆退回到最简单的状态，也就是当前进程是根进程的时候。此时我才大致的了解了一点fork时究竟发生了什么。
话不多说，还是用一个图来表达
....................... *************************
. . * *
av v avc v v vma v
+-----------+ +-------------+ +-------------+
P | |<------------|anon_vma vma|------------>| |
| |<----+ | | | |
+-----------+ \ +-------------+ +-------------+
^ ^ ^ ^
. \ . * *
. . *************************
. \ .
. .
. \ .
. .
. \ . *************************
. . * *
. \ avc v v *
. +-------------+ *
. \|anon_vma vma|\ *
. | | *
. +-------------+ \ *
. ^ ^ *
. . * \ *
...................... * *
* \ *
* *
* \ *
....................... * *
. . * \ *
av v avc v v \ vma v
+-----------+ +-------------+ >+-------------+
C1 | |<------------|anon_vma vma|------------>| |
| | | | | |
+-----------+ +-------------+ +-------------+
^ ^ ^ ^
. . * *
....................... *************************P是父进程，C1是他的一个子进程。当发生fork时，page->mapping没有发生改变，所以依然需要能够从父进程的anon_vma上搜索到对应的页表。此时就得在父进程的rb_root树中保留一个子进程的avc。同时子进程又拥有自己的一套anon_vma。
可以说这个真的是非常有意思的。
对了，代码中还有一个函数anon_vma_clone，在这里我就不展开了。留给大家下来思考一下下。
使用
好了，到了这里我们已经拥有了一个非常强悍的武器 – 匿名反向映射。有了他我们就可以指哪打哪了。
内核也已经给我们准备好了扣动这个核武器的板机 – rmap_walk_anon。
rmap_walk_anon(page, rwc, true/false)
anon_vma = page_anon_vma(page), get anon_vma from page->mapping
pgoff_start = page_to_pgoff(page);
return page_to_index(page)
pgoff_end = pgoff_start + hpage_nr_pages(page) - 1;
anon_vma_interval_tree_foreach(avc, &anon_vma->rb_root, pgoff_start, pgoff_end)
rwc->rmap_one(page, vma, address, rwc->arg) -> do the real work有了上面的基础知识，我想看这段代码就不难了。还记得上面看到过的那个rb_root么？对了，我们就是沿着这颗红黑树找到的vma，然后再找到了页表。
嗯，一切都感觉这么的完美。
(END)
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