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linuxのメモ

Linux kernelの実装を解説していきます (対象ver 4.5)

アドレッシング - pud_present()

概要 ページアッパーディレクトリが物理メモリ上に存在するか確認する 詳細 CONFIG_PGTABLE_LEVELSの値によって以下のように処理が異なる 2以下 1を返す それ以外 pud_flags()で取得したページアッパーディレクトリのフラグと_PAGE_PRESENTの論理積の結果を…

アドレッシング - pud_flags()

概要 ページアッパーディレクトリに設定されているフラグを取得する 詳細 native_pud_val()で取得したページアッパーディレクトリのアドレスとpud_flags_mask()で取得したページアッパーディレクトリのフラグマスクの論理積を返す

アドレッシング - pud_flags_mask()

概要 ページアッパーディレクトリのフラグマスクを取得する 詳細 pud_pfn_mask()で取得したページアッパーディレクトリのアドレスマスクを反転した値を返すため、アドレス以外のbit値をフラグとして利用できるものとする

アドレッシング - pud_large()

概要 ページアッパーディレクトリのページサイズ拡張(PSE)の状態を確認する 詳細 CONFIG_PGTABLE_LEVELSの値によって以下のように処理が異なる 2以下 0を返す それ以外 pud_val()でページアッパーディレクトリの値を取得し、取得した値の_PAGE_PSEと_PAGE_PR…

アドレッシング - pud_offset()

概要 ページアッパーディレクトリのエントリに該当するアドレスを取得する 詳細 CONFIG_PGTABLE_LEVELSの値によって以下のように処理が異なる CONFIG_PGTABLE_LEVELSの値が3を超える場合 pgd_page_vaddr()で取得したページグローバルディレクトリの仮想アド…

アドレッシング - pud_index()

概要 仮想アドレスからページグローバルディレクトリのインデックスを取得する 詳細 unsigned long型で表されるaddressをPUD_SHIFT分右にシフトた値とPUDのエントリ数であるPTRS_PER_PUDから1を引いた値の論理積を取ることで、ページグローバルディレクトリ…

アドレッシング - pgd_page_vaddr()

概要 ページグローバルディレクトリの仮想アドレスを取得する 詳細 CONFIG_PGTABLE_LEVELSの値によって以下のように処理が異なる CONFIG_PGTABLE_LEVELSが3を超える場合 pgd_val()でページグローバルディレクトリの値を取得し、その値とPTE_PFN_MASKの論理積…

アドレッシング - pud_page_vaddr()

概要 ページアッパーディレクトリの仮想アドレスを取得する 詳細 CONFIG_PGTABLE_LEVELSの値によって以下のように処理が異なる CONFIG_PGTABLE_LEVELSが2を超える場合 pud_val()でページアッパーディレクトリの値を取得し、その値とpud_pfn_mask()で取得した…

アドレッシング - pmd_val()

概要 ページミドルディレクトリの値を返す 詳細 pmd_t型の値valを引数として受け取り、CONFIG_PARAVIRTと__PAGETABLE_PMD_FOLDED、CONFIG_PGTABLE_LEVELSの値によって以下のように処理が異なる CONFIG_PARAVIRTが有効でCONFIG_PGTABLE_LEVELSが3以上 PVOP_CA…

アドレッシング - pmd_page_vaddr()

概要 ページミドルディレクトリの仮想アドレスを取得する 詳細 pmd_val()でページミドルディレクトリの値を取得し、その値とpmd_pfn_mask()で取得したページミドルディレクトリのマスク値との論理積を求めることでページミドルディレクトリの物理アドレスを…

アドレッシング - pmd_pfn_mask()

概要 ページミドルディレクトリのアドレスマスクを取得する 詳細 native_pmd_val()でページミドルディレクトリの値を取得し、_PAGE_PSEフラグが立っていた場合はPATが有効なためPHYSICAL_PMD_PAGE_MASKを、それ以外の場合はPTE_PFN_MASKを返す

アドレッシング - pud_pfn_mask()

概要 ページアッパーディレクトリのアドレスマスクを取得する 詳細 native_pud_val()でページアッパーディレクトリの値を取得し、_PAGE_PSEフラグが立っていた場合はPATが有効なためPHYSICAL_PUD_PAGE_MASKを、それ以外の場合はPTE_PFN_MASKを返す

ページテーブルエントリ (PTE: Page Table Entry)

概要 ページテーブルエントリ(PTE)のフラグを示すマクロ 詳細 bit番号 マクロ フラグ 0 _PAGE_PRESENT 0: 物理メモリに存在しない1: 存在する 1 _PAGE_RW 0: R ONLY1: R/W 2 _PAGE_USER 0: カーネルモード1: ユーザーモード 3 _PAGE_PWT 0: キャッシュのライ…

アドレッシング - pgd_none()

概要 ページグローバルディレクトリが無効なアドレスか確認する 詳細 PTRS_PER_PUDとCONFIG_PGTABLE_LEVELSの値によって以下のように処理が異なる PTRS_PER_PUDの値が1以上の場合 pgd_val()でページグローバルディレクトリのアドレスを取得し、取得したアド…

アドレッシング - pud_none()

概要 ページアッパーディレクトリのアドレスが無効なアドレスか確認する 詳細 PTRS_PER_PMDとCONFIG_PGTABLE_LEVELSの値によって以下のように処理が異なる PTRS_PER_PMDの値が1以下の場合 pud_val()でページアッパーディレクトリのアドレスを取得し、取得し…

アドレッシング - pmd_none()

概要 ページミドルディレクトリのアドレスが無効なアドレスか確認する 詳細 native_pmd_val()で取得したページミドルディレクトリの値が0なら1、それ以外の場合は0を返す

アドレッシング - native_pmd_val()

概要 ページミドルディレクトリのアドレスを返す 詳細 CONFIG_PGTABLE_LEVELSの値によって以下のように処理が異なる CONFIG_PGTABLE_LEVELSが2を超える場合 pmd_t型の値をpmdval_t型に変換して返す それ以外 native_pgd_val()でページグローバルディレクトリ…

アドレッシング - __pmd()

概要 pmdval_t型の値をpmd_t型に変換する 詳細 _ CONFIG_PARAVIRTとCONFIG_PGTABLE_LEVELS、__PAGETABLE_PMD_FOLDED_の値によって以下のように処理が異なる CONFIG_PARAVIRTが定義されていてCONFIG_PGTABLE_LEVELSの値が3以上の場合 PVOP_CALLEEx()にvalが32…

アドレッシング - native_make_pmd()

概要 pmdval_t型の値をpmd_t_型に変換する 詳細 pmdval_t型の値valを引数として受け取り、valを値とするpmd_t_型の値を返す

アドレッシング - pud_val()

概要 ページアッパーディレクトリの値を返す 詳細 pud_t型の値valを引数として受け取り、CONFIG_PARAVIRTと__PAGETABLE_PUD_FOLDED、CONFIG_PGTABLE_LEVELSの値によって以下のように処理が異なる CONFIG_PARAVIRTが有効でCONFIG_PGTABLE_LEVELSの値が4 PVOP_…

アドレッシング - native_pud_val()

概要 ページアッパーディレクトリのアドレスを返す 詳細 CONFIG_PGTABLE_LEVELSの値によって以下のように処理が異なる CONFIG_PGTABLE_LEVELSが3を超える場合 pud_t型の値をpudval_t型に変換して返す それ以外 native_pgd_val()でページグローバルディレクト…

アドレッシング - __pud()

概要 pudval_t型の値をpud_t型に変換する 詳細 pudval_t型の値を引数として受け取り、CONFIG_PARAVIRTとCONFIG_PGTABLE_LEVELS、__PAGETABLE_PUD_FOLDEDの値によって以下のように処理が異なる CONFIG_PARAVIRTが定義されていてCONFIG_PGTABLE_LEVELSの値が4…

アドレッシング - native_make_pud()

概要 pmdval_t型の値をpud_t_型に変換する 詳細 pmdval_t型の値valを引数として受け取り、valを値とするpud_t_型の値を返す

アドレッシング - __pgd()

概要 pgdval_t型の値をpgd_t型に変換する 詳細 pgdval_t型の値を引数として受け取り、CONFIG_PARAVIRTの値によって以下のように処理が異なる 有効 PVOP_CALLEEx()にvalが32bitの場合は引数を1つ、64bitモードの場合は第1引数valの下位32bitを、第2引数に上位…

アドレッシング - native_make_pgd()

概要 pgdval_t型の値をpgd_t型に変換する 詳細 pgdval_t型の値valを引数として受け取り、valを値とするpgd_t型の値を返す

アドレッシング - pgd_val()

概要 ページグローバルディレクトリの値を返す 詳細 pgd_t型の値valを引数として受け取り、CONFIG_PARAVIRTの値によって以下のように処理が異なる 有効 PVOP_CALLEEx()にvalが32bitの場合は引数を1つ、64bitモードの場合は第1引数valの下位32bitを、第2引数…

アドレッシング - native_pgd_val()

概要 ページグローバルディレクトリのアドレス返す 詳細 pgd_t型の引数からページグローバルディレクトリのアドレスの値を返す

準仮想化 - PTE_IDENT

概要 受け取った値をそのまま帰す 詳細 __PV_IS_CALLEE_SAVE()に関数名を渡すが、CONFIG_X86_32とCONFIG_X86_PAEの値によって引数として渡す関数が変わる CONFIG_X86_32が有効でCONFIG_X86_PAEが無効な場合(PAEが有効でないただの32bitモードの場合) _paravi…

準仮想化 - _paravirt_ident_x()

概要 受け取った値をそのまま返す 詳細 32bitモードの場合はu32型、それ以外の場合はu64型の引数の値を受け取り、値をそのまま返す関数 struct pv_mmu_ops構造体のメソッドとして使用されるため関数として定義されているものと思われる

順仮想化 - __PV_IS_CALLEE_SAVE()

概要 任意の関数でstruct paravirt_callee_save型の変数を初期化する 詳細 関数名を引数として受け取り、struct paravirt_callee_save型のfuncメンバに関数のポインタを代入して初期化する

アドレッシング - is_vmalloc_addr()

概要 アドレスが、vmallocのアドレスの範囲内であるか確認する 詳細 CONFIG_MMUが無効な場合は常に0を返すが、有効な場合は引数として取得したアドレスの値がVMALLOC_STARTからVMALLOC_ENDの範囲内にあるか確認する

アドレッシング - __phys_addr_nodebug()

概要 仮想アドレスを物理アドレスに変換する 詳細 物理アドレスを示す値xを引数として受け取り、CPUが32bitと64bitの場合で以下のように処理が異なる 32bitの場合 xからPAGE_OFFSET*1を引いた値を返す 64bitの場合 xから__START_KERNEL_map*2を引いた値を算…

エラー出力 - VIRTUAL_BUG_ON()

概要 例外を発生させ、エラーが発生したコードに関するデータを登録する 詳細 CONFIG_DEBUG_VIRTUALが無効な場合は何も実行しないが、有効な場合はBUG_ON()を実行する

エラー出力 - BUG_ON()

概要 例外を発生させ、エラーが発生したコードに関するデータを登録する 詳細 CONFIG_BUGが無効な場合は引数の値を評価するだけだが、有効な場合はunlikely()で引数の値を評価し、有効な値の場合にBUG()を実行する

エラー出力 - BUG()

概要 例外を発生させ、エラーが発生したコードに関するデータを登録する 詳細 アセンブラ命令ud2で例外を発生させ、unreachable()を実行するが、CONFIG_DEBUG_BUGVERBOSEが有効な場合は、pushsectionで_bug_tableセクションにstruct bug_entry構造体のデータ…

ユーティリティー - unreachable()

概要 呼び出し元のコードに従って適切な返り値を設定する 詳細 GCCのバージョンが4.5以上の場合はコンパイラに組み込まれた_builtin_unreachable()関数を実行し呼び出し元のコードに従って適切な返り値を設定するが、それ以外の場合は何も実行しないマクロと…

アドレッシング - pfn_to_page()

概要 ページフレーム番号から該当するページのアドレスを取得する 詳細 __pfn_to_page()のwrapperマクロ

アドレッシング - __pfn_to_page()

概要 ページフレーム番号から該当するページのアドレスを取得する 詳細 このマクロではページフレーム番号を示すpfnを引数として受け取り、カーネルコンフィグオプションによって以下のように処理が異なる(優先度順) CONFIG_FLATMEMが有効 mem_mapで示される…

アドレッシング - __section_mem_map_addr()

概要 セクションのデータからページのデータへのアドレスを取得する 詳細 引数で受け取ったstruct mem_section型のセクションのデータからsection_mem_mapメンバの値を取得する 取得した値とSECTION_MAP_MASKの論理積で算出されるアドレスをページのデータが…

アドレッシング - __pfn_to_section()

概要 ページフレーム番号からセクションのデータを取得する 詳細 pfn_to_section_nr()でページフレームからセクション番号を取得し、__nr_to_section()でセクション番号からセクションのデータを取得する

アドレッシング - __nr_to_section()

概要 セクション番号に一致するセクションのデータを取得する 詳細 SECTION_NR_TO_ROOT()にセクション番号を渡して取得したインデックスがmem_section配列で無効な値の場合はNULLを返す それ以外の場合は二次元配列であるmem_sectionから取得したインデック…

アドレッシング - SECTION_NR_TO_ROOT()

概要 セクションのルート番号を取得する 詳細 セクション番号をSECTIONS_PER_ROOTで割ることでセクションが含まれるルート番号を取得する

アドレッシング - pfn_to_section_nr()

概要 ページフレーム番号からセクション番号を取得する 詳細 ページフレーム番号をPFN_SECTION_SHIFTビット右にシフトし、セクション番号を取得する

アドレッシング - arch_local_page_offset()

概要 ノード内のページのオフセット値を取得する 詳細 このマクロでは以下の引数を受け取る ページフレーム番号を示す : pfn ノード番号を示す : nid NODE_DATA()にnidを渡してノードのデータを取得する 取得したデータのnode_start_pfnのメンバをpfnの値か…

NUMA - NODE_DATA()

概要 ノードのデータを取得する 詳細 同名の配列から指定したノードIDの値を取得する 配列は MAX_NUMNODES 個の要素を持つstruct pglist_data型の配列で、EXPORT_SYMBOL()によりモジュールからアクセス可能なシンボルとなる

NUMA - arch_pfn_to_nid()

概要 ページフレーム番号からノードIDを取得する 詳細 pfn_to_nid()のwrapperマクロ

NUMA - pfn_to_nid()

概要 ページフレーム番号からノードIDを取得する 詳細 CONFIG_NUMAが未定義の場合は常に0を返すが、定義されている場合はphysnode_mapから引数の値をPAGES_PER_SECTIONで割った値番目の要素を取得しint型の値として返す

NUMA - physnode_map

概要 ノードのページフレーム番号を保持する配列 詳細 MAX_SECTIONS個の要素を持ち、すべての要素が-1で初期化される変数で、EXPORT_SYMBOL()によりモジュールからアクセス可能なシンボルとなる

メモリ割り当て - memset()

概要 任意の大きさのメモリを初期化する 詳細 CONFIG_X86_32が有効(32bitモード) __KERNEL__が定義済み(カーネル内の呼び出し) __GNUC__のバージョンが4以上 コンパイラのデフォルト関数である__builtin_memset()を実行 4未満 __builtin_constant_p()でセッ…

メモリ割り当て - __constant_c_x_memset()

概要 任意の大きさのメモリを初期化する 詳細 このマクロでは以下の引数を受け取る 初期化するメモリのアドレスを示す : s 初期化する値のアドレスを示す : c 初期化するメモリの大きさを示す : count __builtin_constant_p()関数でcountの値が定数か確認し…