最後一次談到缺頁，是在一年多以前，http://blog..net/chenyu105/article/details/7061845
那時結個了草率的尾，定格在了handle_pte_fault，留下一句:I will be back
為避免來回翻閱，将handle_mm_fault再次粘上：
int handle_mm_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
unsigned long address, unsigned int flags)
{
pgd_t *pgd;
pud_t *pud;
pmd_t *pmd;
pte_t *pte;
if (unlikely(is_vm_hugetlb_page(vma)))
return hugetlb_fault(mm, vma, address, flags);
pgd = pgd_offset(mm, address);
pud = pud_alloc(mm, pgd, address);
pmd = pmd_alloc(mm, pud, address);
pte = pte_alloc_map(mm, pmd, address);
return handle_pte_fault(mm, vma, address, pte, pmd, flags);
}
這裡介紹一下pmd_alloc(mm, pud, address)以及pte_alloc_map(mm, pmd, address)
執行pmd_alloc的流程：如果pmd表不存在，則調用__pmd_alloc建立此pmd表，
并将此pmd表的所有成員都指向invalid_pte_table，最後傳回vaddr對應的pmd entry指針(指向一個pte表，當然可能是invalid)。
執行pte_alloc_map(mm, pmd, address)的流程：如果pte表是invalid，則配置設定一個pte表，并傳回pte表中此
address對應的pte_t指針，其值is hoped to filled by page frame number, pfn，
但很多時候，新配置設定出來的pte表是全0的一個page，是以他的成員pte entry也就是0了，即*(pte_t) = 0
可以看出，在走到handle_pte_fault時，頁表已建好對應vaddr的從pgd->pmd->pud->pte的路徑，并搜尋出對
應的pte entry值。這個pte entry 的值，要麼是0(未通路過時)，要麼是有效的頁框号pfn。
接着将此pte指針傳入handle_pte_fault函數，表示要對此頁做進一步處理。
static inline int handle_pte_fault(struct mm_struct *mm,
struct vm_area_struct *vma, unsigned long address,
pte_t *pte, pmd_t *pmd, unsigned int flags)
{
pte_t entry;
entry = *pte;
if (!pte_present(entry)) {
if (pte_none(entry)) {
if (vma->vm_ops) {
if (likely(vma->vm_ops->fault))
return do_linear_fault(mm, vma, address,
pte, pmd, flags, entry);
}
return do_anonymous_page(mm, vma, address,
pte, pmd, flags);
}
if (pte_file(entry))
return do_nonlinear_fault(mm, vma, address,
pte, pmd, flags, entry);
return do_swap_page(mm, vma, address,
pte, pmd, flags, entry);
}
if (flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
if (!pte_write(entry))
return do_wp_page(mm, vma, address,
pte, pmd, ptl, entry);
entry = pte_mkdirty(entry);
}
flush_tlb_page(vma, address);
}
如果pte entry的值是0，則pte_present(entry)傳回0，表示此頁框不在記憶體中。
頁不在記憶體中，有兩種情況，一種是因為還沒有配置設定頁框；另外一種是配置設定了頁框，但是頁面資料
被交換到磁盤上。第一種情況，即我們常說的請求調頁，通常是由于第一次通路了mmap的位址引起。
有了上面的鋪墊，我們來看看寫時複制是個什麼情況。
COW的原因有兩種，一種是通路mmap(MAP_PRIVATE,PROT_READ,fd)空間，另外一種是通路fork出來的程序空間。
現在來看mmap(MAP_PRIVATE)的流程。
MAP_PRIVATE的意思是寫時複制COW，man mmap裡對此的解釋是
The MAP_SHARED and MAP_PRIVATE options describe the disposition of write references to the
underlying object. If MAP_SHARED is specified, write references will change the memory object.
If MAP_PRIVATE is specified, the initial write reference will create a private copy of the
memory object page and redirect the mapping to the copy. The private copy is not created until the first write;
until then, other users who have the object mapped MAP_SHARED can change the object. Either
MAP_SHARED or MAP_PRIVATE must be specified, but not both.
The mapping type is retained across fork(2).
上面這段話最重要的一句，就是在第一次寫空間的時候出發拷貝。
是以，隐含的兩個要點就是，
1) 觸發寫時複制的時機是在缺頁時，而不是mmap時
2) 缺頁時如何區分寫時複制引起的異常，答案是在缺頁異常裡，如果發現是寫操作，并且對MAP_PRIVATE的
vma執行的操作，那麼就認為是一個寫時複制引起的異常，需要進一步做拷貝。
在第一次通路MAP_PRIVATE出來的空間時，走請求調頁，對于MAP_PRIVATE标志，檔案映射和共享記憶體映射才有
效，而匿名映射無效，是以走do_linear_fault
static int do_linear_fault(struct mm_struct *mm, struct vm_area_struct *vma,
unsigned long address, pmd_t *pmd,
pgoff_t pgoff, unsigned int flags, pte_t orig_pte)
{
ret = vma->vm_ops->fault(vma, &vmf); //配置設定一個新頁面
if (flags & FAULT_FLAG_WRITE) { //1.如果是寫操作引起的異常
if (!(vma->vm_flags & VM_SHARED)) { //2. 此空間是MAP_PRIVATE标志
page = alloc_page_vma(vma, address); //配置設定新頁
copy_user_highpage(page, vmf.page, address, vma);//将原頁資料拷貝到新頁
}
entry = mk_pte(page, vma->vm_page_prot); //按新頁生成pte entry
//将此頁置可寫，以避免其他路徑也觸發COW
if (flags & FAULT_FLAG_WRITE)
entry = maybe_mkwrite(pte_mkdirty(entry), vma);
set_pte_at(mm, address, page_table, entry); //設定到頁表
}
以後再通路這塊虛拟位址，就通路的是原資料的拷貝了，這就是MAP_PRIVATE設計的初衷。
再來看fork時的cow。 fork時，會把父程序頁表的屬性改為隻讀，這樣下次通路就會産生異常。
具體是在copy_mm的copy_one_pte裡，有一句判斷區間是否為cow屬性(即是否可寫，可寫的話就去掉寫屬性)
if (is_cow_mapping(vm_flags)) {
ptep_set_wrprotect(src_mm, addr, src_pte);
pte = pte_wrprotect(pte);
}
如果是的話，就去掉寫屬性。
之後的缺頁，根據handle_pte_fault，因為滿足pte_present(entry)(頁在記憶體裡，缺頁是因為權限問題)
是以嘗試檢查是否COW引起，條件是對不可寫空間執行了寫操作
if (flags & FAULT_FLAG_WRITE) {
if (!pte_write(entry))
最後走cow流程即do_wp_page