Linux内存管理的基本框架⭐⭐

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linux内存管理之全局框架

讲解复杂繁琐的机制原理,最通俗的方法就是用模型架构的方式向读者呈现,先要在整体上了解大方向大架构,再根据大方向大架构来进行分支深入,犹如毛主席那句话“战略上蔑视敌人,战术上重视敌人”.下面我也以这种方式把各个大模型方式向大家画出,并作出简略解述. 一. 地址划分. 1. CPU地址. CPU地址是指CPU的地址总线能寻址的范围,32bit-CPU寻址范围为4G, 这个地址是虚拟的,实际上外部物理内存是不会使用这么大的内存. CPU虚拟地址的4G空间,通常划分为两部分,一部分为内核虚拟地址,通常…

Linux内存管理的基本框架⭐⭐

Linux内核的映射机制设计成三层,在页面目录和页面表中间增设了一层“中间目录”.在代码中,页面目录称为PGD,中间目录称为PMD,而页面表称为PT.PT中的表项称为PTE,PTE是“Page Table Entry”的缩写.PGD.PMD和PT均为数组.在逻辑上也把线性地址从高位到低位划分成4个位段. 4G字节虚存空间Linux内核将这4G字节的空间分成两部分:将最高的1G字节(从虚地址0xC0000000至0xFFFFFFFF)用于内核本身,称为“系统空间”.将较低的3G字节(从虚地址0x0…

Linux内存管理解析(二) : 关于Linux内存管理的大体框架

什么是内存管理 ? 首先内存管理管理的主要对象是虚拟内存,但是虚拟内存对应的映射主要为物理内存,其次也可能通过交换空间把虚拟内存与硬盘映射起来,既然如此,那我们先了解物理内存的管理. 对于物理内存而言,首先我们需要知道的是,linux x86体系结构中内核主要处于 0 - 1G(物理地址)中.而物理内存是有限的.但我们又要为每个程序提供相互独立且连续的内存空间.正因如此我们引出了虚拟内存. 什么是虚拟内存? 虚拟内存是段寄存器:段变址寄存器结合的结果.但是仅仅依赖这两个寄存器并不能得到什么…

linux 内核源代码情景分析——linux 内存管理的基本框架

386 CPU中的页式存管的基本思路是:通过页面目录和页面表分两个层次实现从线性地址到物理地址的映射.这种映射模式在大多数情况下可以节省页面表所占用的空间.因为大多数进程不会用到整个虚存空间,在虚存空间中通常都留有很大的"空洞".采用两层的方式,只要一个目录项所对应的的那部分空间是个空洞,就可以把该目录项设置为空,从而剩下了与之对应的页面表.当地址的宽度是32时,两层映射机制比较有效也比较合理,但是,当地址的宽度大于32位时就不够有效了. 因此,linux 内核的映射机制设计成3层,在…

Linux内存管理专题

Linux的内存管理涉及到的内容非常庞杂,而且与内核的方方面面耦合在一起,想要理解透彻非常困难. 在开始学习之前进行了一些准备工作<如何展开Linux Memory Management学习?>, 1. 参考资料遂决定以如下资料作为参考,进行Linux内存管理的研究: <奔跑吧 Linux内核>:以第2章为蓝本展开,这是目前能获取的紧跟当前内核发展(Linux 4.0),并且讲的比较全面的一本资料. <Understanding the Linux Virtual Memo…

伙伴系统之避免碎片--Linux内存管理(十六)

1 前景提要 1.1 碎片化问题分页与分段页是信息的物理单位, 分页是为了实现非连续分配, 以便解决内存碎片问题, 或者说分页是由于系统管理的需要. 段是信息的逻辑单位,它含有一组意义相对完整的信息, 分段的目的是为了更好地实现共享, 满足用户的需要. 页的大小固定且由系统确定, 将逻辑地址划分为页号和页内地址是由机器硬件实现的. 而段的长度却不固定, 决定于用户所编写的程序, 通常由编译程序在对源程序进行编译时根据信息的性质来划分. 分页的作业地址空间是一维的. 分段的地址空间是二维的.…

伙伴系统之伙伴系统概述--Linux内存管理(十五)

在内核初始化完成之后, 内存管理的责任就由伙伴系统来承担. 伙伴系统基于一种相对简单然而令人吃惊的强大算法. Linux内核使用二进制伙伴算法来管理和分配物理内存页面, 该算法由Knowlton设计, 后来Knuth又进行了更深刻的描述. 伙伴系统是一个结合了2的方幂个分配器和空闲缓冲区合并计技术的内存分配方案, 其基本思想很简单. 内存被分成含有很多页面的大块, 每一块都是2个页面大小的方幂. 如果找不到想要的块, 一个大块会被分成两部分, 这两部分彼此就成为伙伴. 其中一半被用来分配, 而另…