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Flush-Cache/Page-Lock/Flush-TLB说明

2023-05-16

    Flush-Cache/Page-Lock/Flush-TLB说明

 

理论上顺序：

  1. 获得页面锁，保证后续flush操作完成之前不允许继续读写
  2. Flush cache
  3. Flush tlb

以下用numa_migrate_pages系统调用，内核中是kernel_migrate_pages服务函数，以X86体系结构作为说明

内核代码流程：

kernel_migrate_pages[mm/mempolicy.c]

do_migrate_pages.part.31()

migrate_to_node

        queue_pages_range

              walk_page_range

migrate_pages[mm/migrate.c]

        PageHuge

        unmap_and_move_huge_page/ unmap_and_move

              __unmap_and_move

lock_page(page);                     //获得页面锁

              get_new_page

               try_to_unmap[mm/rmap.c]

rmap_walk

rmap_walk_anon/ rmap_walk_ksm/ rmap_walk_file

try_to_unmap_one (rwc->rmap_one)

     flush_cache_page          //flush cache

ptep_clear_flush

flush_tlb_mm_range//flush TLB(包括remote核)

                 flush_tlb_func_local

                     flush_tlb_func_common                                               flush_tlb_others(=native_flush_tlb_others)

                                                           flush_tlb_func_remote

                 page_mapped

                     move_to_new_page   //真正的页面移动（拷贝）

                                   ……

                     remove_migration_ptes

                                   ……

 

lock_page实现：

      

lock_page

       __lock_page

wait_on_page_bit_common

test_and_set_bit_lock

       test_and_set_bit

test_and_set_bit函数用原子指令锁住结构体page（每一个页面有一个对应的结构体struct page）中的&page->flags

其中，page->flags有很多flag，如下[include/linux/page-flags.h]：

/*

 * Various page->flags bits:

 *

 * PG_reserved is set for special pages, which can never be swapped out. Some

 * of them might not even exist...

 *

 * The PG_private bitflag is set on pagecache pages if they contain filesystem

 * specific data (which is normally at page->private). It can be used by

 * private allocations for its own usage.

 *

 * During initiation of disk I/O, PG_locked is set. This bit is set before I/O

 * and cleared when writeback _starts_ or when read _completes_. PG_writeback

 * is set before writeback starts and cleared when it finishes.

 *

 * PG_locked also pins a page in pagecache, and blocks truncation of the file

 * while it is held.

……

 

enum pageflags {

       PG_locked,          /* Page is locked. Don't touch. */

……

……

       }

 

内核说明文档关于这部分的说明：

Documentation/core-api/ cachetlb.rst

 

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flush

Cache

page

Lock

TLB

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