Linux-0.11内核源码分析系列：内存管理get_empty_page()与put_page()函数分析

/*   
 *Author  : DavidLin   
 *Date    : 2014-11-22pm   
 *Email   : [e-mail] or [e-mail]   
 *world   : the city of SZ, in China   
 *Ver     : 000.000.001   
 *history :     editor      time            do   
 *          1)LinPeng       2014-11-22      created this file!   
 *          2)   
 */ 
 
/*
 * This function puts a page in memory at the wanted address.
 * It returns the physical address of the page gotten, 0 if
 * out of memory (either when trying to access page-table or
 * page.)
 */	
unsigned long put_page(unsigned long page,unsigned long address)
{
	unsigned long tmp, *page_table;

/* NOTE !!! This uses the fact that _pg_dir=0 */    
//页目录表从0地址开始是先决条件
	if (page < LOW_MEM || page >= HIGH_MEMORY)  
		printk("Trying to put page %p at %p\n",page,address);
        //物理地址是主内存地址？否则发出警告
        
	if (mem_map[(page-LOW_MEM)>>12] != 1)       
		printk("mem_map disagrees with %p at %p\n",page,address);
        //检查主内存管理数组相应物理页索引值
        //如果不是已经被申请次数为1
        //的物理地址，发出警告
        
	page_table = (unsigned long *) ((address>>20) & 0xffc); 
        //获取页目录项
        //此处page_table代表页目录项
        //页表是保存在页目录项中
        //一个页目录项管理一个页表
        //一个页表有1024个页表项
        
	if ((*page_table)&1)     //检查页表有效位P是否在内存中  
		page_table = (unsigned long *) (0xfffff000 & *page_table);
        //页目录项所保存的页表有效
        //获取页表
        //将页表值存入页目录项，所以31-21位不清零
        //此处page_table代表页表
	else {                                      //页目录项所保存的页表无效
		if (!(tmp=get_free_page()))         //申请一块空闲物理页保存页表 
			return 0;                   //如果失败，返回0
		*page_table = tmp|7;                //将页表地址保存到页目录项
		page_table = (unsigned long *) tmp; //页表指针指向新申请的物理页
                                                    //此处page_table只用于
                                                    //页表项在页表中偏移地址计算
	}                                           //一个页表管理1024个页表项
                                                    //一个页表项对应4K物理地址
	page_table[(address>>12) & 0x3ff] = page | 7;
        //(addree>>12) & 0x3ff可以获取物理页（页表项）在页表中的偏移地址
        //因为与0x3ff相与，即011,1111,1111B可以清除address中保存的页目录项的值
        //page | 7表示用户级，可读写,页最低位P有效
        
/* no need for invalidate */
        //因为只是更新页表，没有实际物理内容更新，不需要更新换高速缓存
        
	return page;   //返回物理页地址
}

//用于将线性地址address映射到实际物理页
void get_empty_page(unsigned long address)
{
	unsigned long tmp;

	if (!(tmp=get_free_page()) || !put_page(tmp,address)) {
        //如果没有空闲物理页，die
        //如果无法将申请的物理页挂载到线性地址中，die
		free_page(tmp);		/* 0 is ok - ignored */
                //释放该物理页
		oom();
                //内存溢出，报错，死机
	}
}