Linux核心巨頁代碼學習

來源:互聯網
上載者:User

標籤:核心   檔案系統   記憶體   

巨頁的實現,涉及到兩個模組:hugetlb和hugetlbfs。

hugetlb相當於是huge page頁面管理者,hugetlbfs則用於向使用者提供一套基於檔案系統的巨頁使用介面,其下層功能的實現,則依賴於hugetlb。


1. hugetlb模組


struct hstate hstates[HUGE_MAX_HSTATE];
上面定義了一個hstate數組。
每一個hstate相當於一個huge_page池。不同的hstate,其page size是不一樣的,例如2M的,1G的等等。
max_hstate標識當前有多少個hstate,即數組的前多少個元素是有效。
預設的話,hugetlb_init中會建立一個hstate,其page size是預設大小,此hstate也就成了預設的hstate。
如果hugetlb.c被編譯進核心,並且核心啟動的時候,命令列參數中有hugepagesz=選項。
那麼就會調用setup_hugepagesz進行處理,setup_hugepagesz應該會在hugetlb_init之前執行。
setup_hugepagesz中會調用hugetlb_add_hstate添加一個hstate,其pagesize大小為命令列參數中指定的大小。



2. hugetlbfs模組
hugetlbfs在載入時,會向核心註冊hugetlbfs檔案系統,並mount hugetlbfs檔案系統到核心中,結果儲存到hugetlbfs_vfsmount中。這個mount,沒有使用什麼參數,因此對應到預設的hstate。




3. 使用巨頁
有兩種方式,mmap方式和共用記憶體方式(shmget/shmat)。
但是,無論是通過哪種方式,最終都是通過對一個hugetlbfs類型的檔案做記憶體映射而實現的(通過file->f_op->mmap完成)。


a. mmap方式
這種方式,需要先通過如下命令mount一個hugetlbfs檔案系統,通過pagesize指定頁面大小。
mount -t hugetlbfs none /mnt/path/to/hugetlbfs -o pagesize=2048K
這樣的話,新掛載的檔案系統,與頁面大小為2048K的hstate相關聯。。
接下來,在/mnt/path/to/hugetlbfs下面建立檔案,然後開啟檔案並通過mmap進行記憶體映射即可。


b. 共用記憶體方式
這種方式,不需要上面提到的mount及建立檔案操作。直接用shmget和shmat,即可使用巨頁記憶體。
雖然使用者沒有mount及建立檔案,但shmget內部還是建立了一個檔案,並且是在上面提到的hugetlbfs_vfsmount掛載點下面。這樣的話,就與mmap方式殊途同歸了。hugetlbfs_vfsmount掛載點對應的是預設的hstate,因此所用巨頁的頁面大小也是預設的。

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