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PageCacheを覗いてみる


一度読み込んだファイルデータはページキャッシュとして、ページ単位でプロセスのfile->address_space->radix_tree_root->radix_tree_nodeに、radix-treeという形式で保存されています。そのページキャッシュを覗いてみたいと思います。

なお、キャッシュがページ(4012K)を満たない場合、radix-treeスロットが設定されるところに、直接ページキャッシュのアドレスが設定されるようになっているようです。検証はそれを前提にして行っています。
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/proc_fs.h>
#include <asm/uaccess.h>
#include <linux/fdtable.h>
#include <linux/pagemap.h>

#define PROC_NAME "hogehoge"

static size_t proc_write( struct file *filp, const char __user *buff,
                                   unsigned long len, void *data );

static struct proc_dir_entry *dirp;

static int proc_init_module(void)
{
   dirp = (struct proc_dir_entry *)
   create_proc_entry(PROC_NAME, 0666, (struct proc_dir_entry *) 0);
   if (dirp == 0)
       return(-EINVAL);
   dirp->write_proc = (write_proc_t *) proc_write;
   return 0;
}

static void proc_cleanup_module(void)
{
   remove_proc_entry(PROC_NAME, (struct proc_dir_entry *) 0);
}

static void    do_page_cache(struct task_struct *process)
{
   int i, ans = 0;
   struct  files_struct *files;
   struct address_space *mapping;
   struct radix_tree_node *node;
   struct page *page;

   files = process->files;
// ファイルaのファイルディスクリプターの取得
   for (i = 0; i < files->fdt->max_fds; i++) {
       if (files->fdt->fd[i]) {
           if (!strcmp(files->fdt->fd[i]->f_path.dentry->d_name.name, "a")) {
               ans = 1;
               break;
           }
       }
   }
   if (ans) {
       mapping = files->fdt->fd[i]->f_mapping;
// 本来これがradix-treeスロットバッファーのポインターになるのですが、
// ページは1つだけということでここにページキャッシュのページが設定されるようです。
       node = mapping->page_tree.rnode;
       page = node;         
// kmapはpageをリニアアドレスに変換するマクロです。
       printk("%s\n", kmap(page));
   }
   return 0;
}

static size_t proc_write( struct file *filp, const char __user *buff,
                                   unsigned long len, void *data )
{
   char    _buff[64];

   if (copy_from_user(_buff, buff, len )) {
       return -EFAULT;
   }
   int mypid = simple_strtol(_buff, NULL, 0);

   struct task_struct *process;
   process = find_task_by_vpid(mypid);
   if (process) { 
       do_do_page_cache(process);
   }
   else {
       mypid = -1;
       printk("pid error:%d\n", mypid);
       return -EFAULT;
   }
   return len;
}

module_init(proc_init_module);
module_exit(proc_cleanup_module);
ユーザプロセス
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>

main()
{
   int fd;
   char    buff[100];

   fd = open("a", O_RDONLY);
   if (fd) {
       read(fd, buff, sizeof(buff));
       printf("%s\n", buff);
       while(1)
           sleep(100);
   }
}
aファイルを作成してユーザプロセスを起動
[root@localhost test]# echo "abcdefghijklmn" > a
[root@localhost test]# ./a.out &
[1] 5184
[root@localhost test]# abcdefghijklmn
起動したユーザプロセスIDを/proc/hogehogeに書き込む
[root@localhost test]# ps
  PID TTY          TIME CMD
 1479 pts/0    00:00:03 bash
 5184 pts/0    00:00:00 a.out
 5185 pts/0    00:00:00 ps
[root@localhost test]# echo 5184 > /proc/hogehoge
[root@localhost test]# dmesg
abcdefghijklmn

最終更新 2010/01/18 03:20:41 - north
(2010/01/18 01:10:40 作成)