プロセス毎のswap使用量を計測するパッチを読むその6

copy_one_pte

copy_one_pte関数の最後の数行です。
mm/memory.c

        page = vm_normal_page(vma, addr, pte);
        if (page) {
                get_page(page);
                page_dup_rmap(page);
                rss[PageAnon(page)]++;
        }

out_set_pte:
        set_pte_at(dst_mm, addr, dst_pte, pte);
}

vm_normal_page関数

vm_normal_page関数は、指定されたページテーブルエントリに関連するpage構造体を返します、とコメントに記載されていました。実装はvm_areaがspecialマッピングかVM_PFNMAP|VM_MIXEDMAPの時にアドレス範囲のチェック等が行われます。通常のページであれば、ページテーブルエントリからページフレームに変換し(pte_pfn関数)、さらにページフレームからpage構造体を取得します(pfn_to_page関数)。指定されたページテーブルエントリがpage構造体に関連しない場合はNULLとなります。

get_page関数

include/linux/mm.h

static inline void get_page(struct page *page)
{
        page = compound_head(page);
        VM_BUG_ON(atomic_read(&page->_count) == 0);
        atomic_inc(&page->_count);
}

指定されたpage構造体の参照カウントをインクリメントしているようです。参照カウントを増やすという処理は、swapエントリが増えた時と同じような処理になります。

compound_head関数

static inline struct page *compound_head(struct page *page)
{
        if (unlikely(PageTail(page)))
                return page->first_page;
        return page;
}

ページの最後(Tail)であれば最初のページを返す、と読めますが、詳細はよくわかりません。pglist_data構造体→(zone構造体)→page構造体配列で管理されるpage構造体配列の先頭と末尾のpage構造体を意味しているのかな。

PageTail関数

include/linux/page-flags.h

/*                                                                                                     
 * PG_reclaim is used in combination with PG_compound to mark the                                      
 * head and tail of a compound page. This saves one page flag                                          
 * but makes it impossible to use compound pages for the page cache.                                   
 * The PG_reclaim bit would have to be used for reclaim or readahead                                   
 * if compound pages enter the page cache.                                                             
 *                                                                                                     
 * PG_compound & PG_reclaim     => Tail page                                                           
 * PG_compound & ~PG_reclaim    => Head page                                                           
 */
#define PG_head_tail_mask ((1L << PG_compound) | (1L << PG_reclaim))

=>atic inline int PageTail(struct page *page)
{
        return ((page->flags & PG_head_tail_mask) == PG_head_tail_mask);
}

PageTail関数ですが、page構造体のflagsメンバが「PG_compound & PG_reclaim」である場合、Tail Pageということになっています。「Linux カーネル解析室」のp.193を見ると、PG_compoundは「このページがラージページの一部であることを示す」、PG_reclaimは「swap処理で処理中(dirtyページの書き出し)となっていますが、pageのHead/Tailとどう関連があるのか分かりません。コメントの内容も理解できてませんが、先に進みます。

page_dup_rmap関数

copy_one_pte関数に戻って、get_page関数の次に呼ばれているpage_dup_rmap関数。
/include/linux/rmap.h

=>atic inline void page_dup_rmap(struct page *page)
{
        atomic_inc(&page->_mapcount);
}

「Linux カーネル解読室」のpage構造体の説明(p.192)を見ると、page構造体の_mapcountメンバは「アドレス空間にマップされている数」とのこと。
その後、rssの使用量を加算します。この部分については以前記述したので割愛します。最後のset_pte_at関数もアーキテクチャ依存で追えませんでしたが、今までcopy_one_pte関数を見てきて、関数名にあるようなページテーブルエントリのコピーが行われていないので、それはset_pte_atの内部で行われていると思われます。

参考文献:

Linuxカーネル2.6解読室
	ソフトバンククリエイティブ 2006-11-18 売り上げランキング : 63555 おすすめ平均 Linux カーネル全般についてじっくり学べるこれを理解できなくてもがっかりするな細かい割りに、肝心な疑問点がわからない Amazonで詳しく見る by G-Tools