软脏（soft-dirty） 【ChatGPT】

• https://www.kernel.org/doc/html/v6.6/admin-guide/mm/soft-dirty.html

软脏（soft-dirty）是一个位于 PTE（页表项）上的标志位，用于跟踪任务写入的哪些页面。为了进行这种跟踪，需要执行以下步骤：

1. 清除任务的 PTE 中的软脏位。
   这可以通过向相关任务的 /proc/PID/clear_refs 文件写入“4”来完成。
   
2. 等待一段时间。
   
3. 从 PTE 中读取软脏位。
   这可以通过从 /proc/PID/pagemap 文件中读取数据来完成。64 位 qword 中的第 55 位是软脏位。如果设置了该位，表示自步骤 1 以来相应的 PTE 已被写入。
   

在内部实现中，当清除软脏位时，PTE 的可写位也会被清除。因此，在此之后，当任务尝试修改某个虚拟地址处的页面时，会触发页面故障（#PF），内核会在相应的 PTE 上设置软脏位。

需要注意的是，尽管在清除软脏位后，所有任务的地址空间都被标记为只读，但在此之后发生的页面故障会被快速处理。这是因为页面仍然映射到物理内存，因此内核只需发现这一事实，并在 PTE 上设置可写和软脏位。

虽然在大多数情况下，通过页面故障来跟踪内存变化已经足够，但仍存在一种情况会导致丢失软脏位，即任务取消映射先前映射的内存区域，然后在完全相同的位置映射一个新的内存区域。当调用取消映射时，内核会内部清除 PTE 值，包括软脏位。为了通知用户空间应用程序有关这种内存区域的更新，内核总是将新的内存区域（以及扩展的区域）标记为软脏。

这个功能被活跃地用于检查点恢复（checkpoint-restore）项目。您可以在 http://criu.org 上找到更多关于此功能的详细信息。

-- Pavel Emelyanov, 2013 年 4 月 9 日