reverse mapping

reverse mapping for anonymous pages

为了快速地根据page的指针找到对应的page table项，linux在每个page的mapping域里有一个anon_vma结构，是一个list，保存了所有引用它的vm_area_struct，而vm_area_struct的vm_mm项指向mm_struct，在mm_struct里的pgd则指向进程的全局页表。有点没看懂的是，一个page的anon_vma结构里还可能包含没有包括这个page的vm_area_struct。书中是这样写的：be warned that,even if an anonymous memory region includes different pages,there always is just one reverse mapping list for all the page frames in the region.翻译过来的意思是一个memory region的所有page共享一个anon_vma结构，这样的话的确可能会出现不包含某个page的vm_area_struct，但是不明白的是linux什么不每个page一个anon_vma结构。

reverse mapping for mapped pages

因为mapped page被共享的可能性很大，一个mapped page一般会被很多process共享 。所以为了更快地找到包含特定page的vm_area_struct。linux使用一个priority search tree，每个文件都有一个这样的树，它被保存在addree_space的i_mmap结构中，而address_space则被保存在inode结构中。这个priority search tree是有edward mccreight在1985年提出来的，它的每个节点都代表一个区间，使用两个index来定位树中节点：一个是radix，它代表区间的开始；一个heap index，它代表区间的结束。PST是一个基于radix的搜索树，同时又是一个基于heap index的堆，任何子节点的heap index都要小于父节点的heap index。在linux中，每个树节点是一个prio_tree_node，代表一个或多个vm_area_struct(vm_area_struct的shared.prio_tree_node指向它，映射文件相同部分的vm_area_struct被链接在同一个prio_tree_node下）。对于vm_area_struct而言，radix是指它映射文件的起始page，heap index是指它的终止page，另外还有一个size index（值为总共映射page数-1，目的是为了满足pst的性质).