详细讲解Linux内存管理之RMAP
说明：
Kernel版本：4.14
ARM64处理器，Contex-A53，双核
使用工具：Source Insight 3.5， Visio
1. 概述
RMAP反向映射是一种物理地址反向映射虚拟地址的方法。
映射 页表用于虚拟地址到物理地址映射，其中的PTE页表项记录了映射关系，同时struct page结构体中的mapcount字段保存了有多少PTE页表项映射了该物理页。
反向映射 当某个物理地址要进行回收或迁移时，此时需要去找到有多少虚拟地址射在该物理地址，并断开映射处理。在没有反向映射的机制时，需要去遍历进程的页表，这个效率显然是很低下的。反向映射可以找到虚拟地址空间VMA，并仅从VMA使用的用户页表中取消映射，可以快速解决这个问题。
反向映射的典型应用场景：
kswapd进行页面回收时，需要断开所有映射了该匿名页面的PTE表项；
页面迁移时，需要断开所有映射了该匿名页面的PTE表项；
【文章福利】小编推荐自己的Linux内核技术交流群:【749907784】整理了一些个人觉得比较好的学习书籍、视频资料共享在群文件里面，有需要的可以自行添加哦！！！（含视频教程、电子书、实战项目及代码)
2. 数据结构
反向映射有三个关键的结构体：
struct vm_area_struct，简称VMA;VMA我们在之前的文章中介绍过，用于描述进程地址空间中的一段区域。与反向映射相关的字段如下：
2.struct anon_vma，简称AV;AV结构用于管理匿名类型VMAs，当有匿名页需要unmap处理时，可以先找到AV，然后再通过AV进行查找处理。结构如下：
3.struct anon_vma_chain，简称AVC;AVC是连接VMA和AV之间的桥梁。
来一张图就清晰明了了：
通过
same_vma链表节点，将anon_vma_chain添加到vma->anon_vma_chain链表中；通过
rb红黑树节点，将anon_vma_chain添加到anon_vma->rb_root的红黑树中；
2. 流程分析
先看一下宏观的图：
地址空间
VMA可以通过页表完成虚拟地址到物理地址的映射；页框与
page结构对应，page结构中的mapping字段指向anon_vma，从而可以通过RMAP机制去找到与之关联的VMA；
2.1 anon_vma_prepare
之前在page fault的文章中，提到过anon_vma_prepare函数，这个函数完成的工作就是为进程地址空间中的VMA准备struct anon_vma结构。
调用例程及函数流程如下图所示：
至于VMA，AV，AVC三者之间的关联关系，在上文的图中已经有所描述。
当创建了与VMA关联的AV后，还有关键的一步需要做完，才能算是真正的把RMAP通路打通，那就是让page与AV关联起来。只有这样才能通过page找到AV，进而找到VMA，从而完成对应的PTE unmmap操作。
2.2 子进程创建anon_vma
父进程通过fork()来创建子进程，子进程会复制整个父进程的地址空间及页表。子进程拷贝了父进程的VMA数据结构内容，而子进程创建相应的anon_vma结构，是通过anon_vma_fork()函数来实现的。
anon_vma_fork()效果图如下：
以实际fork()两次为例，发生COW之后，看看三个进程的链接关系，如下图：
2.3 TTU（try to unmap）和Rmap Walk
如果有page被映射到多个虚拟地址，可以通过Rmap Walk机制来遍历所有的VMA，并最终调用回调函数来取消映射。
与之相关的结构体为struct rmap_walk_control，如下：
取消映射的入口为try_to_unmap，流程如下图所示：
基本的套路就是围绕着struct rmap_walk_control结构，初始化回调函数，以便在适当的时候能调用到。
关于取消映射try_to_unmap_one的详细细节就不进一步深入了，把握好大体框架即可。
原文作者：LoyenWang
