关于do_brk()分析

do_brk()源码剖析

unsigned long do_brk(unsigned long addr, unsigned long len){...}
do_brk函数目的是为了将addr位置向后继续申请len字节长度,用作于扩展堆内存的长度

1. 首先会对于len这个长度进行页面对齐，并且去判断页面对齐之后是否超出了边界

      len = PAGE_ALIGN(len);
      if (!len)
          return addr;
      if ((addr + len) > TASK_SIZE || (addr + len) < addr)
          return -EINVAL;

2. 判断一下当前的物理内存是否处于锁定状态（防止被交换出去），保持和原来状态的一致性

      if (mm->def_flags & VM_LOCKED) {
          unsigned long locked, lock_limit;
          locked = mm->locked_vm << PAGE_SHIFT;
          lock_limit = current->signal->rlim[RLIMIT_MEMLOCK].rlim_cur;
          locked += len;
          if (locked > lock_limit && !capable(CAP_IPC_LOCK))
              return -EAGAIN;
      }

3. 寻找当前addr位置对应的vma，看看是不是已经存在的vma将addr已经覆盖了，需要调用munmap将覆盖部分清除，保证addr到addr+len这一段内存是空白的没有被任何的vma所覆盖。

      vma = find_vma_prepare(mm, addr, &prev, &rb_link, &rb_parent);
      if (vma && vma->vm_start < addr + len) {
          if (do_munmap(mm, addr, len))
              return -ENOMEM;
          goto munmap_back;
      }

4. 对于当前上一个的vma进行扩展，扩展至addr加上len的位置，如果成功那么OK，进行mm_struct的维护然后返回。

      if (vma_merge(mm, prev, addr, addr + len, flags,
                  NULL, NULL, pgoff, NULL))
      goto out;

5. 否则需要来创建一个新的vma来对当前的内存进行映射，将变量设置后放入vma的红黑树链表中。

      vma = kmem_cache_alloc(vm_area_cachep, SLAB_KERNEL);
      if (!vma) {
          vm_unacct_memory(len >> PAGE_SHIFT);
          return -ENOMEM;
      }
      memset(vma, 0, sizeof(*vma));
   
      vma->vm_mm = mm;
      vma->vm_start = addr;
      vma->vm_end = addr + len;
      vma->vm_pgoff = pgoff;
      vma->vm_flags = flags;
      vma->vm_page_prot = protection_map[flags & 0x0f];
      vma_link(mm, vma, prev, rb_link, rb_parent);