vmalloc/vfree問題思考記錄

1. arm 32 用戶進程陷入內核態經過vmalloc/vfree分配內存的流程
   • 內核在更新非連續內存區對應的頁表項是很是懶惰的。--《深刻理解linux內核》
   • arm 32 只有一個PGD 寄存器，即每一個進程的內核態和用戶態是共享一份PGD，不一樣於內核主頁表
   • vmalloc分配內存時，實際是將物理內存映射到內核的主頁表（即init_task的頁表）；
   • 當用戶進程訪問vmalloc內存時，觸發vmalloc fault，同步init_task的vmalloc一級頁表到進程PGD，即vmalloc的二級頁表，你們都是共用一份的；
   • 當第二用戶進程訪問vmalloc內存，同上；
   • 當用戶進程vfree時，實際是將物理內存釋放，同時釋放二級頁表，以及將init_task的vmalloc一級頁表置0；
   • 當第二個用戶進程繼續訪問vmalloc內存時，觸發vmalloc transaction fault（二級頁表異常），此時因爲init_task並沒有此二級頁表，沒法同步，故panic。
2. arm 64 vmalloc/vfree流程
   • arm 64 有兩個PGD 寄存器，其中一個存放用戶態的PGD，一個存放內核態的PGD（即init_task的PGD，整個內核空間只有一個PGD）;
   • 因爲你們都是共用一個PGD，就無所謂的vamlloc fault了，流程也簡單明瞭了
3. 問題引伸
   • copy_from_usr/copy_to_usr在arm 64如何實現？arm 32因爲內核態用戶態共用一個PGD，即經過簡單的copy便可；
   • arm 32理論上來說也是能夠實現用戶態一個PGD，內核態一個PGD，只須要在每次狀態切換時更新PGD便可，那爲什麼不這麼作呢？
   • 切換PGD，引發TLB 抖動，如何減小 TLB 抖動？答案是TLB ASID！