mm_struct头文件

mm_struct是Linux内核中用于管理进程地址空间的数据结构，它定义在<linux/mm_types.h>头文件中。

该结构体的定义包括了进程的许多重要信息，如进程的内存映射表，虚拟地址空间的大小，以及进程的用户态和内核态栈等。它还包含了指向进程地址空间的pgd指针，以及指向内存管理器的指针，用于在内存不足时分配和回收进程的物理内存。

mm_struct结构体的定义如下：

struct mm_struct {
    struct vm_area_struct *mmap;    /* 进程的内存映射表 */
    struct rb_root mm_rb;           /* 虚拟地址区间红黑树 */
    struct vm_area_struct *mmap_cache; /* 最近使用的内存映射 */
    unsigned long task_size;        /* 进程虚拟地址空间的大小 */
    unsigned long start_code, end_code; /* 可执行代码段的开始和结束地址 */
    unsigned long start_data, end_data; /* 数据段的开始和结束地址 */
    unsigned long start_brk, brk;   /* 进程堆的开始和结束地址 */
    unsigned long start_stack;      /* 用户态栈的开始地址 */
    unsigned long arg_start, arg_end; /* 进程参数的开始和结束地址 */
    unsigned long env_start, env_end; /* 进程环境变量的开始和结束地址 */
    unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; /* 辅助向量 */
    pgd_t *pgd;                     /* 进程的页表指针 */
    atomic_t mm_users;              /* 进程共享该地址空间的用户数 */
    atomic_t mm_count;              /* 进程共享该地址空间的引用计数 */
    int map_count;                  /* 进程内存映射表中的区间数 */
    spinlock_t page_table_lock;     /* 页表锁 */
    struct rw_semaphore mmap_sem;   /* 内存映射表锁 */
    struct list_head mmlist;        /* 进程地址空间的链表 */
    unsigned long hiwater_rss;      /* 进程使用的最大物理内存 */
    unsigned long hiwater_vm;       /* 进程使用的最大虚拟内存 */
    unsigned long total_vm;         /* 进程使用的总虚拟内存 */
    unsigned long locked_vm;        /* 进程使用的锁定虚拟内存 */
    unsigned long pinned_vm;        /* 进程使用的固定虚拟内存 */
    unsigned long data_vm;          /* 进程使用的数据段虚拟内存 */
    unsigned long exec_vm;          /* 进程使用的可执行代码段虚拟内存 */
    unsigned long stack_vm;         /* 进程使用的用户态栈虚拟内存 */
    unsigned long def_flags;        /* 进程缺省的内存映射标志 */
    unsigned long nr_ptes;          /* 进程使用的页表条目数 */
    unsigned long nr_pmds;          /* 进程使用的页中页条目数 */
    unsigned long nr_puds;          /* 进程使用的页上页条目数 */
    unsigned long nr_p4ds;          /* 进程使用的页上页上页条目数 */
    struct task_struct *owner;      /* 拥有该地址空间的进程 */
    struct file *exe_file;          /* 执行文件的文件指针 */
};

在进程创建时，Linux内核会为该进程分配一个新的mm_struct结构体，并初始化其中的各个字段。当进程调用fork()函数创建子进程时，子进程会共享父进程的mm_struct结构体，使得子进程和父进程共享同一个虚拟地址空间。在进程结束时，Linux内核会回收该进程的mm_struct结构体及其相关资源。