linux源代码阅读笔记 get_free_page()代码分析

 /*
 34  * Get physical address of first (actually last :-) free page, and mark it
 35  * used. If no free pages left, return 0.
 36  */
  unsigned long get_free_page(void)
  {
  register unsigned long __res asm("ax");

  __asm__("std ; repne ; scasw\n\t"
          "jne 1f\n\t"
          "movw $1,2(%%edi)\n\t"        //将对应页面的内存映像置1（使用）
          "sall $12,%%ecx\n\t"　　      //页面数*4kb=相对LOW_MEMORY的页面起始地址
          "movl %%ecx,%%edx\n\t"  　　　//加上LOW_MEMORY形成物理起始地址
          "addl %2,%%edx\n\t" 　　　　　 //页面实际地址给edx
          "movl $1024,%%ecx\n\t"
          "leal 4092(%%edx),%%edi\n\t"  //将该页面的末端地址给edi
          "rep ; stosl\n\t"             //将edi所指内存请0
          "movl %%edx,%%eax\n"
          "1:"
          :"=a" (__res)
          :"" (),"i" (LOW_MEM),"c" (PAGING_PAGES),
          "D" (mem_map+PAGING_PAGES-)
          :"di","cx","dx");
  return __res;
  }

这段代码的作用是获取一个空闲的内存页，并且返回它的地址。

首先分析，std ; repne ;scasw 这三句的作用。首先，我们参考一下下面这这篇文章：http://blog.163.com/b____d/blog/static/7491166020099115207391/

那么，我们来分析一下这个函数里含义。首先，在这三句代码执行以前，asm已经将参数装入寄存器。即：

%1（ax=0） %2(LOW_MEM)  %3(cx=PAGING_PAGES)  %4(edi=mem_map+PAGING_PAGES-1) 。这里注意的是，参数%1 "0" (0)，”0“表示使用和输出相同的寄存器。即eax。

这样，这三句话的含义就很清楚了，它的作用是从edi指代的地址搜索，如果找到0位，则返回。直到检索了PAGING_PAGES长度。

也就是说，这三句指令在mem_map[ ]数组中寻找0位，并且该0位的index存储在edx中。

疑问:系统页面长度为4096bit，为何将页面内容清0时，赋予计数器ecx的值是1024而不是4096？

答：关注这里的清零指令，rep;stosl

　　STOSL指令相当于将EAX中的值保存到ES:EDI指向的地址中，若设置了EFLAGS中的方向位置位(即在STOSL指令前使用STD指令)则EDI自减4，否则(使用CLD指令)EDI自增4。

　　由此可见，stosl每次将4个bit清零。因此计数器赋值1024。同理，这样是为什么edi的初始值被赋予4092而不是4095