[核心記憶體] [arm64] 記憶體回收5---add_to_swap函數詳解

add_to_swap函數是為匿名頁面配置設定交換空間.

當對一個匿名頁面page進行記憶體回收時，若該匿名頁面page具有如下狀态

1.該匿名頁未被使用者應用通路.（映射該匿名頁的所有pte頁表項的AF位為0）
2.PageAnon(page) && !PageSwapCache(page)為true.(該page未被配置設定swap空間)
           

若此時頁面回收則允許頁面進行檔案操作或磁盤I/0操作（sc->gfp_mask & __GFP_IO為true）.則頁面回收則會調用add_to_swap函數對page配置設定swap交換空間

1. 執行步驟

   1.通過get_swap_page在swap area中擷取一個slot(頁槽，一個頁槽用于存儲一個匿名頁swap out到swap area中的内   容資料),并将該slot的位置信
   	  息記錄在swp_entry_t結構體entry中
   2.通過add_to_swap_cache函數将1步驟配置設定的slot與匿名頁page關聯
   	a.将匿名頁page的flag成員的swap cache标志位置位
   	b.用匿名頁page的private成員記錄步驟1擷取的slot在swap area中的位置資訊(page->private = entry.val)
   	c.通過swp_offset(entry)函數擷取步驟1的slot在swap area中的偏移offset
   	d.通過radix_tree_insert函數将匿名頁page插入到對應swap area區域緩存管理器address_space的page_tree	
   	  容器中.
              

2. 源碼

   //mm/swap_state.c
   /**
    * add_to_swap - allocate swap space for a page
    * @page: page we want to move to swap
    *
    * Allocate swap space for the page and add the page to the
    * swap cache.  Caller needs to hold the page lock. 
    */
   int add_to_swap(struct page *page, struct list_head *list)
   {
   	swp_entry_t entry;
   	int err;
   
   	VM_BUG_ON_PAGE(!PageLocked(page), page);
   	VM_BUG_ON_PAGE(!PageUptodate(page), page);
   	/*
   	 *從swap磁盤區域擷取一個slot（slot代表一個槽，每個槽對應記憶體區域的一個page），并将該槽的位置資訊記錄 	 *在swp_entry_t結構體entry中(通過entry可以在從一個swap磁盤區域定位到一個具體的slot，該slot用于存儲
   	 *匿名頁page對應的資料).
   	 */
   	entry = get_swap_page();
   	......
   	err = add_to_swap_cache(page, entry,
   			__GFP_HIGH|__GFP_NOMEMALLOC|__GFP_NOWARN);
   
   	......
       //成功傳回1，失敗傳回0
   }
              

   //mm/swap_state.c
   /*
    *int add_to_swap_cache(struct page *page, swp_entry_t entry, gfp_t gfp_mask)
    *					|--->__add_to_swap_cache(page, entry)
    */
   /*
    * __add_to_swap_cache resembles add_to_page_cache_locked on swapper_space,
    * but sets SwapCache flag and private instead of mapping and index.
    */
   int __add_to_swap_cache(struct page *page, swp_entry_t entry)
   {
   	int error;
       //某個swap 記憶體區域的swap cache管理結構體struct address_space
   	struct address_space *address_space;
   	.....
       
   	get_page(page);
       //将匿名頁page的flag成員的swap cache标志位置位
   	SetPageSwapCache(page);
       //匿名頁page的private存儲page對應的swap slot的位置資訊
   	set_page_private(page, entry.val);
   	//擷取entry所在swap area區域的swap cache管理器，指派給address_space
   	address_space = swap_address_space(entry);
       //擷取address_space緩存管理器中page_tree的自旋鎖
   	spin_lock_irq(&address_space->tree_lock);
       
       //根據entry指向的slot在對應swap area的偏移，将page插入到緩存管理器的page_tree中
   	error = radix_tree_insert(&address_space->page_tree,
   				  swp_offset(entry), page);
   	if (likely(!error)) {
           //page插入成功，緩存管理器address_sapce維護的swap cache中匿名緩存頁數量++
   		address_space->nrpages++;
   		__inc_node_page_state(page, NR_FILE_PAGES);
   		INC_CACHE_INFO(add_total);
   	}
   	spin_unlock_irq(&address_space->tree_lock);
   
   	if (unlikely(error)) {
   		/*
   		 * Only the context which have set SWAP_HAS_CACHE flag
   		 * would call add_to_swap_cache().
   		 * So add_to_swap_cache() doesn't returns -EEXIST.
   		 */
   		VM_BUG_ON(error == -EEXIST);
   		set_page_private(page, 0UL);
   		ClearPageSwapCache(page);
   		put_page(page);
   	}
   
   	return error;
   }