Linux缓存机制之页缓存

        Linux运用一个功能广泛的缓冲和缓存框架来提高系统的速度。缓冲和缓存利用一部分系统物理内存，确保最重要、最常使用的块设备数据在操作时可直接从主内存获取，而无需从低速设备读取。物理内存还用于存储从快设备读取的数据，使得随后对该数据的访问可直接在物理内存进行，而无需从外部设备再次取用。考虑系统中多种因素然后延迟写回在总体上改进了系统的性能。前面分析的部分，例如内存管理的slab缓存是一个内存到内存的缓存，其目地不是加速对低速设备的操作，而是对现有资源进行更简单、更高效的使用。文件系统的Dentry缓存也用于减少对低速块设备的访问，但他无法推广到通用场合，因为他是专门用于处理单一数据类型的。

内核为块设备提供了两种通用的缓存方案：

1） 页缓存，针对以页为单位的所有操作，并考虑了特定体系结构上的页长度。一个主要的例子是内存映射技术。因为其他类型的文件访问也是基于内核中的这一技术实现的。所以页缓存实际上负责了块设备的大部分缓存工作。

2） 块缓存，以块为操作单位。在进行I/O操作时，存取的单位是设备的各个块，而不是整个内存页。尽管页长度对所有文件系统都是相同的，但块长度取决于特定的文件系统或其设置。因而，块缓存必须能够处理不同长度的块。

       目前用于块传输的标准数据结构已经演变为struct bio。用这种方式进行块传输更为高效，因为他可以合并同一请求中后续的块，加速处理的进行。在许多场合下，页缓存和块缓存是联合使用的。例如，一个缓存的页在写操作期间可以划分为不同的缓冲区，这样可以在更细的力度下，识别出页被修改的部分。好处在于，在将数据写回时，只需要回写被修改的部分，无需将这个页面传输回底层的块设备。

页面缓存结构

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1. struct address_space {  
2.     struct inode        *host;        
3.     struct radix_tree_root  page_tree;    
4.     spinlock_t      tree_lock;    
5.     unsigned int        i_mmap_writable;  
6.     struct prio_tree_root   i_mmap;       
7.     struct list_head    i_mmap_nonlinear;  
8.     spinlock_t      i_mmap_lock;      
9.     unsigned int        truncate_count;   
10.     unsigned long       nrpages;      
11.     pgoff_t         writeback_index;  
12.     const struct address_space_operations *a_ops;     
13.     unsigned long       flags;        
14.     struct backing_dev_info *backing_dev_info;   
15.     spinlock_t      private_lock;     
16.     struct list_head    private_list;     
17.     struct address_space    *assoc_mapping;   
18. } __attribute__((aligned(sizeof(long))));  

后备存储信息

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1. struct backing_dev_info {  
2.     struct list_head bdi_list;  
3.     struct rcu_head rcu_head;  
4.     unsigned long ra_pages;   
5.     unsigned long state;      
6.     unsigned int capabilities;   
7.     congested_fn *congested_fn;   
8.     void *congested_data;     
9.     void (*unplug_io_fn)(struct backing_dev_info *, struct page *);  
10.     void *unplug_io_data;  
11.     char *name;  
12.     struct percpu_counter bdi_stat[NR_BDI_STAT_ITEMS];  
13.     struct prop_local_percpu completions;  
14.     int dirty_exceeded;  
15.     unsigned int min_ratio;  
16.     unsigned int max_ratio, max_prop_frac;  
17.     struct bdi_writeback wb;    
18.     spinlock_t wb_lock;     
19.     struct list_head wb_list;   
20.     unsigned long wb_mask;      
21.     unsigned int wb_cnt;        
22.     struct list_head work_list;  
23.     struct device *dev;  
24. #ifdef CONFIG_DEBUG_FS  
25.     struct dentry *debug_dir;  
26.     struct dentry *debug_stats;  
27. #endif  
28. };  

下图为地址空间与内核其他部分的关联。

内核采用一种通用的地址空间方案，来建立缓存数据与其来源之间的关联。

1）  内存中的页分配到每个地址空间。这些页的内容可以由用户进程或内核本身使用各式各样的方法操作。这些数据表示了缓存中的内容；

2）  后备存储器struct backing_dev_info指定了填充地址空间中页的数据的来源。地址空间关联到处理器的虚拟地址空间，是由处理器在虚拟内存中管理的一个区域到设备device上对应位置之间的一个映射。

如果访问了虚拟内存中的某个位置，该位置没有关联到物理内存页，内核可根据地址空间结构来找到读取数据的来源。

为支持数据传输，每个地址空间都提供了一组操作，以容许地址空间所涉及双方面的交互。

地址空间是内核中最关键的数据结构之一，对该数据结构的管理，已经演变为内核面对的最关键的问题之一。 页缓存的任务在于，获得一些物理内存页，以加速在块设备上按页为单位执行的操作。

内核使用了基数树来管理与一个地址空间相关的所有页，以便尽可能降低开销。对于基数树的理解在这里就不分析了，后面有空的时候再做分析。

 地址空间操作

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1. struct address_space_operations {  
2.     int (*writepage)(struct page *page, struct writeback_control *wbc);  
3.     int (*readpage)(struct file *, struct page *);  
4.     void (*sync_page)(struct page *);  
5.     int (*writepages)(struct address_space *, struct writeback_control *);  
6.     int (*set_page_dirty)(struct page *page);  
7.     int (*readpages)(struct file *filp, struct address_space *mapping,  
8.             struct list_head *pages, unsigned nr_pages);  
9.     int (*write_begin)(struct file *, struct address_space *mapping,  
10.                 loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,  
11.                 struct page **pagep, void **fsdata);  
12.     int (*write_end)(struct file *, struct address_space *mapping,  
13.                 loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,  
14.                 struct page *page, void *fsdata);  
15.     sector_t (*bmap)(struct address_space *, sector_t);  
16.     void (*invalidatepage) (struct page *, unsigned long);  
17.     int (*releasepage) (struct page *, gfp_t);  
18.     ssize_t (*direct_IO)(int, struct kiocb *, const struct iovec *iov,  
19.             loff_t offset, unsigned long nr_segs);  
20.     int (*get_xip_mem)(struct address_space *, pgoff_t, int,  
21.                         void **, unsigned long *);  
22.     int (*migratepage) (struct address_space *,  
23.             struct page *, struct page *);  
24.     int (*launder_page) (struct page *);  
25.     int (*is_partially_uptodate) (struct page *, read_descriptor_t *,  
26.                     unsigned long);  
27.     int (*error_remove_page)(struct address_space *, struct page *);  
28. };  

页面缓存的实现基于基数树，缓存属于内核中性能要求最苛刻的部分之一，而且广泛用于内核的所有子系统，实现也比较简单。举两个例子，其他的暂时不做分析了。

分配页面用于加入地址空间

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1. static inline struct page *page_cache_alloc(struct address_space *x)  
2. {  
3.     return __page_cache_alloc(mapping_gfp_mask(x));  
4. }  

分配完了添加到基数树中

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1. static inline int add_to_page_cache(struct page *page,  
2.         struct address_space *mapping, pgoff_t offset, gfp_t gfp_mask)  
3. {  
4.     int error;  
5.     __set_page_locked(page);  
6.     error = add_to_page_cache_locked(page, mapping, offset, gfp_mask);  
7.     if (unlikely(error))  
8.         __clear_page_locked(page);  
9.     return error;  
10. }  

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1. int add_to_page_cache_locked(struct page *page, struct address_space *mapping,  
2.         pgoff_t offset, gfp_t gfp_mask)  
3. {  
4.     int error;  
5.     VM_BUG_ON(!PageLocked(page));  
6.     error = mem_cgroup_cache_charge(page, current->mm,  
7.                     gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK);  
8.     if (error)  
9.         goto out;  
10.     error = radix_tree_preload(gfp_mask & ~__GFP_HIGHMEM);  
11.     if (error == 0) {  
12.         page_cache_get(page);  
13.         page->mapping = mapping;  
14.         page->index = offset;  
15.         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);  
16.         error = radix_tree_insert(&mapping->page_tree, offset, page);  
17.         if (likely(!error)) {  
18.             mapping->nrpages++;  
19.             __inc_zone_page_state(page, NR_FILE_PAGES);  
20.             if (PageSwapBacked(page))  
21.                 __inc_zone_page_state(page, NR_SHMEM);  
22.             spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);  
23.         } else {  
24.             page->mapping = NULL;  
25.             spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);  
26.             mem_cgroup_uncharge_cache_page(page);  
27.             page_cache_release(page);  
28.         }  
29.         radix_tree_preload_end();  
30.     } else  
31.         mem_cgroup_uncharge_cache_page(page);  
32. out:  
33.     return error;  
34. }  

来源：

        Linux运用一个功能广泛的缓冲和缓存框架来提高系统的速度。缓冲和缓存利用一部分系统物理内存，确保最重要、最常使用的块设备数据在操作时可直接从主内存获取，而无需从低速设备读取。物理内存还用于存储从快设备读取的数据，使得随后对该数据的访问可直接在物理内存进行，而无需从外部设备再次取用。考虑系统中多种因素然后延迟写回在总体上改进了系统的性能。前面分析的部分，例如内存管理的slab缓存是一个内存到内存的缓存，其目地不是加速对低速设备的操作，而是对现有资源进行更简单、更高效的使用。文件系统的Dentry缓存也用于减少对低速块设备的访问，但他无法推广到通用场合，因为他是专门用于处理单一数据类型的。

内核为块设备提供了两种通用的缓存方案：

1） 页缓存，针对以页为单位的所有操作，并考虑了特定体系结构上的页长度。一个主要的例子是内存映射技术。因为其他类型的文件访问也是基于内核中的这一技术实现的。所以页缓存实际上负责了块设备的大部分缓存工作。

2） 块缓存，以块为操作单位。在进行I/O操作时，存取的单位是设备的各个块，而不是整个内存页。尽管页长度对所有文件系统都是相同的，但块长度取决于特定的文件系统或其设置。因而，块缓存必须能够处理不同长度的块。

       目前用于块传输的标准数据结构已经演变为struct bio。用这种方式进行块传输更为高效，因为他可以合并同一请求中后续的块，加速处理的进行。在许多场合下，页缓存和块缓存是联合使用的。例如，一个缓存的页在写操作期间可以划分为不同的缓冲区，这样可以在更细的力度下，识别出页被修改的部分。好处在于，在将数据写回时，只需要回写被修改的部分，无需将这个页面传输回底层的块设备。

页面缓存结构

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1. struct address_space {  
2.     struct inode        *host;        
3.     struct radix_tree_root  page_tree;    
4.     spinlock_t      tree_lock;    
5.     unsigned int        i_mmap_writable;  
6.     struct prio_tree_root   i_mmap;       
7.     struct list_head    i_mmap_nonlinear;  
8.     spinlock_t      i_mmap_lock;      
9.     unsigned int        truncate_count;   
10.     unsigned long       nrpages;      
11.     pgoff_t         writeback_index;  
12.     const struct address_space_operations *a_ops;     
13.     unsigned long       flags;        
14.     struct backing_dev_info *backing_dev_info;   
15.     spinlock_t      private_lock;     
16.     struct list_head    private_list;     
17.     struct address_space    *assoc_mapping;   
18. } __attribute__((aligned(sizeof(long))));  

后备存储信息

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1. struct backing_dev_info {  
2.     struct list_head bdi_list;  
3.     struct rcu_head rcu_head;  
4.     unsigned long ra_pages;   
5.     unsigned long state;      
6.     unsigned int capabilities;   
7.     congested_fn *congested_fn;   
8.     void *congested_data;     
9.     void (*unplug_io_fn)(struct backing_dev_info *, struct page *);  
10.     void *unplug_io_data;  
11.     char *name;  
12.     struct percpu_counter bdi_stat[NR_BDI_STAT_ITEMS];  
13.     struct prop_local_percpu completions;  
14.     int dirty_exceeded;  
15.     unsigned int min_ratio;  
16.     unsigned int max_ratio, max_prop_frac;  
17.     struct bdi_writeback wb;    
18.     spinlock_t wb_lock;     
19.     struct list_head wb_list;   
20.     unsigned long wb_mask;      
21.     unsigned int wb_cnt;        
22.     struct list_head work_list;  
23.     struct device *dev;  
24. #ifdef CONFIG_DEBUG_FS  
25.     struct dentry *debug_dir;  
26.     struct dentry *debug_stats;  
27. #endif  
28. };  

下图为地址空间与内核其他部分的关联。

内核采用一种通用的地址空间方案，来建立缓存数据与其来源之间的关联。

1）  内存中的页分配到每个地址空间。这些页的内容可以由用户进程或内核本身使用各式各样的方法操作。这些数据表示了缓存中的内容；

2）  后备存储器struct backing_dev_info指定了填充地址空间中页的数据的来源。地址空间关联到处理器的虚拟地址空间，是由处理器在虚拟内存中管理的一个区域到设备device上对应位置之间的一个映射。

如果访问了虚拟内存中的某个位置，该位置没有关联到物理内存页，内核可根据地址空间结构来找到读取数据的来源。

为支持数据传输，每个地址空间都提供了一组操作，以容许地址空间所涉及双方面的交互。

地址空间是内核中最关键的数据结构之一，对该数据结构的管理，已经演变为内核面对的最关键的问题之一。 页缓存的任务在于，获得一些物理内存页，以加速在块设备上按页为单位执行的操作。

内核使用了基数树来管理与一个地址空间相关的所有页，以便尽可能降低开销。对于基数树的理解在这里就不分析了，后面有空的时候再做分析。

 地址空间操作

[cpp]  view plain copy print ?

1. struct address_space_operations {  
2.     int (*writepage)(struct page *page, struct writeback_control *wbc);  
3.     int (*readpage)(struct file *, struct page *);  
4.     void (*sync_page)(struct page *);  
5.     int (*writepages)(struct address_space *, struct writeback_control *);  
6.     int (*set_page_dirty)(struct page *page);  
7.     int (*readpages)(struct file *filp, struct address_space *mapping,  
8.             struct list_head *pages, unsigned nr_pages);  
9.     int (*write_begin)(struct file *, struct address_space *mapping,  
10.                 loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,  
11.                 struct page **pagep, void **fsdata);  
12.     int (*write_end)(struct file *, struct address_space *mapping,  
13.                 loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,  
14.                 struct page *page, void *fsdata);  
15.     sector_t (*bmap)(struct address_space *, sector_t);  
16.     void (*invalidatepage) (struct page *, unsigned long);  
17.     int (*releasepage) (struct page *, gfp_t);  
18.     ssize_t (*direct_IO)(int, struct kiocb *, const struct iovec *iov,  
19.             loff_t offset, unsigned long nr_segs);  
20.     int (*get_xip_mem)(struct address_space *, pgoff_t, int,  
21.                         void **, unsigned long *);  
22.     int (*migratepage) (struct address_space *,  
23.             struct page *, struct page *);  
24.     int (*launder_page) (struct page *);  
25.     int (*is_partially_uptodate) (struct page *, read_descriptor_t *,  
26.                     unsigned long);  
27.     int (*error_remove_page)(struct address_space *, struct page *);  
28. };  

页面缓存的实现基于基数树，缓存属于内核中性能要求最苛刻的部分之一，而且广泛用于内核的所有子系统，实现也比较简单。举两个例子，其他的暂时不做分析了。

分配页面用于加入地址空间

[cpp]  view plain copy print ?

1. static inline struct page *page_cache_alloc(struct address_space *x)  
2. {  
3.     return __page_cache_alloc(mapping_gfp_mask(x));  
4. }  

分配完了添加到基数树中

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1. static inline int add_to_page_cache(struct page *page,  
2.         struct address_space *mapping, pgoff_t offset, gfp_t gfp_mask)  
3. {  
4.     int error;  
5.     __set_page_locked(page);  
6.     error = add_to_page_cache_locked(page, mapping, offset, gfp_mask);  
7.     if (unlikely(error))  
8.         __clear_page_locked(page);  
9.     return error;  
10. }  

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1. int add_to_page_cache_locked(struct page *page, struct address_space *mapping,  
2.         pgoff_t offset, gfp_t gfp_mask)  
3. {  
4.     int error;  
5.     VM_BUG_ON(!PageLocked(page));  
6.     error = mem_cgroup_cache_charge(page, current->mm,  
7.                     gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK);  
8.     if (error)  
9.         goto out;  
10.     error = radix_tree_preload(gfp_mask & ~__GFP_HIGHMEM);  
11.     if (error == 0) {  
12.         page_cache_get(page);  
13.         page->mapping = mapping;  
14.         page->index = offset;  
15.         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);  
16.         error = radix_tree_insert(&mapping->page_tree, offset, page);  
17.         if (likely(!error)) {  
18.             mapping->nrpages++;  
19.             __inc_zone_page_state(page, NR_FILE_PAGES);  
20.             if (PageSwapBacked(page))  
21.                 __inc_zone_page_state(page, NR_SHMEM);  
22.             spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);  
23.         } else {  
24.             page->mapping = NULL;  
25.             spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);  
26.             mem_cgroup_uncharge_cache_page(page);  
27.             page_cache_release(page);  
28.         }  
29.         radix_tree_preload_end();  
30.     } else  
31.         mem_cgroup_uncharge_cache_page(page);  
32. out:  
33.     return error;  
34. }  

来源：http://blog.csdn.net/bullbat/article/details/7296988

        Linux运用一个功能广泛的缓冲和缓存框架来提高系统的速度。缓冲和缓存利用一部分系统物理内存，确保最重要、最常使用的块设备数据在操作时可直接从主内存获取，而无需从低速设备读取。物理内存还用于存储从快设备读取的数据，使得随后对该数据的访问可直接在物理内存进行，而无需从外部设备再次取用。考虑系统中多种因素然后延迟写回在总体上改进了系统的性能。前面分析的部分，例如内存管理的slab缓存是一个内存到内存的缓存，其目地不是加速对低速设备的操作，而是对现有资源进行更简单、更高效的使用。文件系统的Dentry缓存也用于减少对低速块设备的访问，但他无法推广到通用场合，因为他是专门用于处理单一数据类型的。

内核为块设备提供了两种通用的缓存方案：

1） 页缓存，针对以页为单位的所有操作，并考虑了特定体系结构上的页长度。一个主要的例子是内存映射技术。因为其他类型的文件访问也是基于内核中的这一技术实现的。所以页缓存实际上负责了块设备的大部分缓存工作。

2） 块缓存，以块为操作单位。在进行I/O操作时，存取的单位是设备的各个块，而不是整个内存页。尽管页长度对所有文件系统都是相同的，但块长度取决于特定的文件系统或其设置。因而，块缓存必须能够处理不同长度的块。

       目前用于块传输的标准数据结构已经演变为struct bio。用这种方式进行块传输更为高效，因为他可以合并同一请求中后续的块，加速处理的进行。在许多场合下，页缓存和块缓存是联合使用的。例如，一个缓存的页在写操作期间可以划分为不同的缓冲区，这样可以在更细的力度下，识别出页被修改的部分。好处在于，在将数据写回时，只需要回写被修改的部分，无需将这个页面传输回底层的块设备。

页面缓存结构

[cpp]  view plain copy print ?

1. struct address_space {  
2.     struct inode        *host;        
3.     struct radix_tree_root  page_tree;    
4.     spinlock_t      tree_lock;    
5.     unsigned int        i_mmap_writable;  
6.     struct prio_tree_root   i_mmap;       
7.     struct list_head    i_mmap_nonlinear;  
8.     spinlock_t      i_mmap_lock;      
9.     unsigned int        truncate_count;   
10.     unsigned long       nrpages;      
11.     pgoff_t         writeback_index;  
12.     const struct address_space_operations *a_ops;     
13.     unsigned long       flags;        
14.     struct backing_dev_info *backing_dev_info;   
15.     spinlock_t      private_lock;     
16.     struct list_head    private_list;     
17.     struct address_space    *assoc_mapping;   
18. } __attribute__((aligned(sizeof(long))));  

后备存储信息

[cpp]  view plain copy print ?

1. struct backing_dev_info {  
2.     struct list_head bdi_list;  
3.     struct rcu_head rcu_head;  
4.     unsigned long ra_pages;   
5.     unsigned long state;      
6.     unsigned int capabilities;   
7.     congested_fn *congested_fn;   
8.     void *congested_data;     
9.     void (*unplug_io_fn)(struct backing_dev_info *, struct page *);  
10.     void *unplug_io_data;  
11.     char *name;  
12.     struct percpu_counter bdi_stat[NR_BDI_STAT_ITEMS];  
13.     struct prop_local_percpu completions;  
14.     int dirty_exceeded;  
15.     unsigned int min_ratio;  
16.     unsigned int max_ratio, max_prop_frac;  
17.     struct bdi_writeback wb;    
18.     spinlock_t wb_lock;     
19.     struct list_head wb_list;   
20.     unsigned long wb_mask;      
21.     unsigned int wb_cnt;        
22.     struct list_head work_list;  
23.     struct device *dev;  
24. #ifdef CONFIG_DEBUG_FS  
25.     struct dentry *debug_dir;  
26.     struct dentry *debug_stats;  
27. #endif  
28. };  

下图为地址空间与内核其他部分的关联。

内核采用一种通用的地址空间方案，来建立缓存数据与其来源之间的关联。

1）  内存中的页分配到每个地址空间。这些页的内容可以由用户进程或内核本身使用各式各样的方法操作。这些数据表示了缓存中的内容；

2）  后备存储器struct backing_dev_info指定了填充地址空间中页的数据的来源。地址空间关联到处理器的虚拟地址空间，是由处理器在虚拟内存中管理的一个区域到设备device上对应位置之间的一个映射。

如果访问了虚拟内存中的某个位置，该位置没有关联到物理内存页，内核可根据地址空间结构来找到读取数据的来源。

为支持数据传输，每个地址空间都提供了一组操作，以容许地址空间所涉及双方面的交互。

地址空间是内核中最关键的数据结构之一，对该数据结构的管理，已经演变为内核面对的最关键的问题之一。 页缓存的任务在于，获得一些物理内存页，以加速在块设备上按页为单位执行的操作。

内核使用了基数树来管理与一个地址空间相关的所有页，以便尽可能降低开销。对于基数树的理解在这里就不分析了，后面有空的时候再做分析。

 地址空间操作

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1. struct address_space_operations {  
2.     int (*writepage)(struct page *page, struct writeback_control *wbc);  
3.     int (*readpage)(struct file *, struct page *);  
4.     void (*sync_page)(struct page *);  
5.     int (*writepages)(struct address_space *, struct writeback_control *);  
6.     int (*set_page_dirty)(struct page *page);  
7.     int (*readpages)(struct file *filp, struct address_space *mapping,  
8.             struct list_head *pages, unsigned nr_pages);  
9.     int (*write_begin)(struct file *, struct address_space *mapping,  
10.                 loff_t pos, unsigned len, unsigned flags,  
11.                 struct page **pagep, void **fsdata);  
12.     int (*write_end)(struct file *, struct address_space *mapping,  
13.                 loff_t pos, unsigned len, unsigned copied,  
14.                 struct page *page, void *fsdata);  
15.     sector_t (*bmap)(struct address_space *, sector_t);  
16.     void (*invalidatepage) (struct page *, unsigned long);  
17.     int (*releasepage) (struct page *, gfp_t);  
18.     ssize_t (*direct_IO)(int, struct kiocb *, const struct iovec *iov,  
19.             loff_t offset, unsigned long nr_segs);  
20.     int (*get_xip_mem)(struct address_space *, pgoff_t, int,  
21.                         void **, unsigned long *);  
22.     int (*migratepage) (struct address_space *,  
23.             struct page *, struct page *);  
24.     int (*launder_page) (struct page *);  
25.     int (*is_partially_uptodate) (struct page *, read_descriptor_t *,  
26.                     unsigned long);  
27.     int (*error_remove_page)(struct address_space *, struct page *);  
28. };  

页面缓存的实现基于基数树，缓存属于内核中性能要求最苛刻的部分之一，而且广泛用于内核的所有子系统，实现也比较简单。举两个例子，其他的暂时不做分析了。

分配页面用于加入地址空间

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1. static inline struct page *page_cache_alloc(struct address_space *x)  
2. {  
3.     return __page_cache_alloc(mapping_gfp_mask(x));  
4. }  

分配完了添加到基数树中

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1. static inline int add_to_page_cache(struct page *page,  
2.         struct address_space *mapping, pgoff_t offset, gfp_t gfp_mask)  
3. {  
4.     int error;  
5.     __set_page_locked(page);  
6.     error = add_to_page_cache_locked(page, mapping, offset, gfp_mask);  
7.     if (unlikely(error))  
8.         __clear_page_locked(page);  
9.     return error;  
10. }  

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1. int add_to_page_cache_locked(struct page *page, struct address_space *mapping,  
2.         pgoff_t offset, gfp_t gfp_mask)  
3. {  
4.     int error;  
5.     VM_BUG_ON(!PageLocked(page));  
6.     error = mem_cgroup_cache_charge(page, current->mm,  
7.                     gfp_mask & GFP_RECLAIM_MASK);  
8.     if (error)  
9.         goto out;  
10.     error = radix_tree_preload(gfp_mask & ~__GFP_HIGHMEM);  
11.     if (error == 0) {  
12.         page_cache_get(page);  
13.         page->mapping = mapping;  
14.         page->index = offset;  
15.         spin_lock_irq(&mapping->tree_lock);  
16.         error = radix_tree_insert(&mapping->page_tree, offset, page);  
17.         if (likely(!error)) {  
18.             mapping->nrpages++;  
19.             __inc_zone_page_state(page, NR_FILE_PAGES);  
20.             if (PageSwapBacked(page))  
21.                 __inc_zone_page_state(page, NR_SHMEM);  
22.             spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);  
23.         } else {  
24.             page->mapping = NULL;  
25.             spin_unlock_irq(&mapping->tree_lock);  
26.             mem_cgroup_uncharge_cache_page(page);  
27.             page_cache_release(page);  
28.         }  
29.         radix_tree_preload_end();  
30.     } else  
31.         mem_cgroup_uncharge_cache_page(page);  
32. out:  
33.     return error;  
34. }