【Linux 内核 内存管理】munmap 系统调用源码分析 ② ( do_munmap 函数执行流程 | do_munmap 函数源码 )

munmap 系统调用函数 调用了 vm_munmap 函数 , 在 vm_munmap 函数 中 , 又调用了 do_munmap 函数 , do_munmap 函数 是 删除 内存映射 的 核心函数 ;

一、do_munmap 函数执行流程

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do_munmap 函数执行流程 :

根据 unsigned long start 参数的起始地址 , 找到要删除的 第一个 虚拟内存区域 vm_area_struct 结构体实例 ,

int do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long start, size_t len,
	      struct list_head *uf)
	...
	struct vm_area_struct *vma, *prev, *last;
	...
	/* Find the first overlapping VMA */
	vma = find_vma(mm, start);
	if (!vma)
		return 0;
	...
}

如果不是删除整个 vam 内存区域 , 而只是删除部分内存 , 那么需要分裂 vm_area_struct *vma 指向的内存区域 ;

		error = __split_vma(mm, vma, start, 0);

根据 end 结束地址 , 找到 需要删除的 虚拟内存区域 的 最后一个 vm_area_struct *last 实例 ;

	/* Does it split the last one? */
	last = find_vma(mm, end);

如果不是删除整个 vam 内存区域 , 而只是删除部分内存 , 那么需要分裂 vm_area_struct *last 指向的内存区域 ;

	if (last && end > last->vm_start) {
    
    
		int error = __split_vma(mm, last, end, 1);
		if (error)
			return error;
	}

如果 被删除的 内存区域 被锁定在 内存中 , 即 不允许换出到交换区 , 则调用 munlock_vma_pages_all 函数 解除 内存锁定 ;

	/*
	 * unlock any mlock()ed ranges before detaching vmas
	 */
	if (mm->locked_vm) {
    
    
		struct vm_area_struct *tmp = vma;
		while (tmp && tmp->vm_start < end) {
    
    
			if (tmp->vm_flags & VM_LOCKED) {
    
    
				mm->locked_vm -= vma_pages(tmp);
				munlock_vma_pages_all(tmp);
			}
			tmp = tmp->vm_next;
		}
	}

调用 detach_vmas_to_be_unmapped 函数 , 将要删除的 " 虚拟内存区域 " 从 进程的 虚拟内存区域 链表 和 红黑树 数据结构中删除 ,

这些内存区域 单独放在一个临时链表中 ;

	/*
	 * Remove the vma's, and unmap the actual pages
	 */
	detach_vmas_to_be_unmapped(mm, vma, prev, end);

调用 unmap_region 函数 , 将 进程 的 页表中 的 " 被删除内存区域 对应的 映射 " 删除 , 从 处理器 页表缓存 中 也 删除对应 映射 ;

	unmap_region(mm, vma, prev, start, end);

调用 arch_unmap 函数 , 执行 该处理器架构 对应的 删除内存映射 的 处理操作 ;

	arch_unmap(mm, vma, start, end);

调用 remove_vma_list 函数 , 删除所有的虚拟内存区域 ;

	/* Fix up all other VM information */
	remove_vma_list(mm, vma);

二、do_munmap 函数源码

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do_munmap 函数 , 定义在 Linux 内核源码 linux-4.12\mm\mmap.c#2620 位置 ;

do_munmap 函数源码如下 :

/* Munmap is split into 2 main parts -- this part which finds
 * what needs doing, and the areas themselves, which do the
 * work.  This now handles partial unmappings.
 * Jeremy Fitzhardinge <[email protected]>
 */
int do_munmap(struct mm_struct *mm, unsigned long start, size_t len,
	      struct list_head *uf)
{
    
    
	unsigned long end;
	struct vm_area_struct *vma, *prev, *last;

	if ((offset_in_page(start)) || start > TASK_SIZE || len > TASK_SIZE-start)
		return -EINVAL;

	len = PAGE_ALIGN(len);
	if (len == 0)
		return -EINVAL;

	/* Find the first overlapping VMA */
	vma = find_vma(mm, start);
	if (!vma)
		return 0;
	prev = vma->vm_prev;
	/* we have  start < vma->vm_end  */

	/* if it doesn't overlap, we have nothing.. */
	end = start + len;
	if (vma->vm_start >= end)
		return 0;

	if (uf) {
    
    
		int error = userfaultfd_unmap_prep(vma, start, end, uf);

		if (error)
			return error;
	}

源码路径 : linux-4.12\mm\mmap.c#2620