Documentation/mm/active_mm.rst

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