Documentation/vm/active_mm.rst

   1 .. _active_mm:
   2
   3 =========
   4 Active MM
   5 =========
   6
   7 ::
   8
   9  List:       linux-kernel
  10  Subject:    Re: active_mm
  11  From:       Linus Torvalds <torvalds () transmeta ! com>
  12  Date:       1999-07-30 21:36:24
  13
  14  Cc'd to linux-kernel, because I don't write explanations all that often,
  15  and when I do I feel better about more people reading them.
  16
  17  On Fri, 30 Jul 1999, David Mosberger wrote:
  18  >
  19  > Is there a brief description someplace on how "mm" vs. "active_mm" in
  20  > the task_struct are supposed to be used?  (My apologies if this was
  21  > discussed on the mailing lists---I just returned from vacation and
  22  > wasn't able to follow linux-kernel for a while).
  23
  24  Basically, the new setup is:
  25
  26   - we have "real address spaces" and "anonymous address spaces". The
  27     difference is that an anonymous address space doesn't care about the
  28     user-level page tables at all, so when we do a context switch into an
  29     anonymous address space we just leave the previous address space
  30     active.
  31
  32     The obvious use for a "anonymous address space" is any thread that
  33     doesn't need any user mappings - all kernel threads basically fall into
  34     this category, but even "real" threads can temporarily say that for
  35     some amount of time they are not going to be interested in user space,
  36     and that the scheduler might as well try to avoid wasting time on
  37     switching the VM state around. Currently only the old-style bdflush
  38     sync does that.
  39
  40   - "tsk->mm" points to the "real address space". For an anonymous process,
  41     tsk->mm will be NULL, for the logical reason that an anonymous process
  42     really doesn't _have_ a real address space at all.
  43
  44   - however, we obviously need to keep track of which address space we
  45     "stole" for such an anonymous user. For that, we have "tsk->active_mm",
  46     which shows what the currently active address space is.
  47
  48     The rule is that for a process with a real address space (ie tsk->mm is
  49     non-NULL) the active_mm obviously always has to be the same as the real
  50     one.
  51
  52     For a anonymous process, tsk->mm == NULL, and tsk->active_mm is the
  53     "borrowed" mm while the anonymous process is running. When the
  54     anonymous process gets scheduled away, the borrowed address space is
  55     returned and cleared.
  56
  57  To support all that, the "struct mm_struct" now has two counters: a
  58  "mm_users" counter that is how many "real address space users" there are,
  59  and a "mm_count" counter that is the number of "lazy" users (ie anonymous
  60  users) plus one if there are any real users.
  61
  62  Usually there is at least one real user, but it could be that the real
  63  user exited on another CPU while a lazy user was still active, so you do
  64  actually get cases where you have a address space that is _only_ used by
  65  lazy users. That is often a short-lived state, because once that thread
  66  gets scheduled away in favour of a real thread, the "zombie" mm gets
  67  released because "mm_count" becomes zero.
  68
  69  Also, a new rule is that _nobody_ ever has "init_mm" as a real MM any
  70  more. "init_mm" should be considered just a "lazy context when no other
  71  context is available", and in fact it is mainly used just at bootup when
  72  no real VM has yet been created. So code that used to check
  73
  74         if (current->mm == &init_mm)
  75
  76  should generally just do
  77
  78         if (!current->mm)
  79
  80  instead (which makes more sense anyway - the test is basically one of "do
  81  we have a user context", and is generally done by the page fault handler
  82  and things like that).
  83
  84  Anyway, I put a pre-patch-2.3.13-1 on ftp.kernel.org just a moment ago,
  85  because it slightly changes the interfaces to accommodate the alpha (who
  86  would have thought it, but the alpha actually ends up having one of the
  87  ugliest context switch codes - unlike the other architectures where the MM
  88  and register state is separate, the alpha PALcode joins the two, and you
  89  need to switch both together).
  90
  91  (From http://marc.info/?l=linux-kernel&m=93337278602211&w=2)