第四章 内存管理（lab2）.ppt

第四章 内存管理(lab2) 提纲 页面管理 页表管理 页面管理 页面管理链表的结构 现在我们来讨论用于页面管理的双向链表结构。首先，我们来看一下构成这个链表的结点的情况。该结点的结构是在memlayout.h中规定的： typedef LIST_ENTRY(Page) Page_LIST_entry_t; struct Page { Page_LIST_entry_t pp_link; /* free list link */ // pp_ref is the count of pointers (usually in page table entries) // to this page, for pages allocated using page_alloc. // Pages allocated at boot time using pmap.cs // boot_alloc do not have valid reference count fields. uint16_t pp_ref; }; 而LIST_ENTRY的定义则在queue.h中： #define LIST_ENTRY(type) struct { struct type *le_next; /* next element */ \ struct type **le_prev; /* ptr to ptr to this element */ \ } 页面管理（续） 通过分析，我们可以写出Page结构： struct Page { struct { struct Page *le_next; struct Page **le_prev; } pp_link; uint16_t pp_ref; }; 页面管理（续） 链表头的定义 memlayout.h中的： LIST_HEAD(Page_list, Page); 和queue.h中的： #define LIST_HEAD(name, type) struct name { struct type *lh_first; /* first element */ } 通过分析，我们发现Page_list结构实际上可以写成： struct Page_list{ struct Page *lh_first; }; 它只包含了一个指向Page结构的指针lh_first。同时，page_free_list这个全局变量实际上就是指向页面管理双向链表的头结构了，注意，它不是一个struct Page类型的指针或空结构！ 页面管理（续） 系统还定义了一些宏来对这个链表头进行操作： #define LIST_FIRST(head) ((head)-lh_first) //取得头指针 #define LIST_INIT(head) //将链表重置 在queue.h中，还定义了很多用于操纵结点和对该双向链表进行操作的宏： #define LIST_NEXT(elm, field) ((elm)-field.le_next)) //该宏返回elm所的下一个页面管理结点的地址。elm应该为一个指向页面管理结点的指针，field=pp_link #define LIST_INSERT_HEAD(head, elm, field) //这个宏的功能，是将elm指向的页面管理结点成为整个页面管理双向链表的第一个元素，在实现上，是要求链表头结构（page_free_list）的lh_first指针指向该结构。这里需要考虑两种情况，一种是链表以前就是空的情况，另一种情况，是链表以前不为空的情况。 页面管理（续） #define LIST_INSERT_BEFORE(listelm, elm, field) #define LIST_INSERT_AFTER(listelm, elm, field) //这两个宏所要做的事情，是把新的结点（elm参数），插入到结点listelm之前或者之后。对于Page结构的pp_link.le_next指针的使用，应该比较容易理解，需要解释的是pp_link.le_prev的使用。在链表的结点中，这个域所指向的前一个结点的（(elm)-pp_link.le_next）的地址！ #define LIST_REMOVE(elm, field) //该宏所做的工作是将elm所指向的结点从页面管理链表中消除。这里要注意pp_link.prev的用法，它只是用来index前一个结点的le_next域，从而直接修改里面的内容，而不能索引整个前面的结点（比方说访问前一个结点的pp_ref域的内容），虽然，从链表构造的角度来说，这样设