在上一篇博客“内核内存管理”中,描述的内核内存管理的相关算法和数据结构,在这里简单描述用户态内存管理的数据结构和算法. 一,相关结构体 与进程地址空间相关的全部信息都包含在一个叫做“内存描述符”的数据结构mm_struct中,进程描述符的mm字段指向社个结构. linux通过vm_area_struct的对象实现线性区,每个线性区表示一个线性地址空间.其中重要字段如下: struct vm_area_struct { ... unsigned long vm_start;//线性区间的第一个线性…

1.struct page /* Each physical page in the system has a struct page associated with * it to keep track of whatever it is we are using the page for at the * moment. Note that we have no way to track which tasks are using * a page, though if it is a pa…

Linux内核设计与实现之内存管理的读书笔记 初探Linux内核管理 内核本身不像用户空间那样奢侈的使用内存; 内核不支持简单快捷的内存分配机制, 用户空间支持? 这种简单快捷的内存分配机制是什么呢? 内核不能睡眠; 内核空间和用户空间分配内存是不一样的, 差一点在哪里呢? 内核是如何管理内存? 内核把物理页作为内存管理的基本单位; 因为内存管理单元通常以页为单位进行处理; 从内存管理单元的角度来看, 页是最小的单位; 什么是内存管理单元(MMU) -- 就是把虚拟地址转换为物理地址的硬件; 那…

1. 内存管理区 为什么分成不同的内存管理区? ISA总线的DMA处理器有严格的限制:仅仅能对物理内存前16M寻址. 内核线性地址空间仅仅有1G,CPU不能直接訪问全部的物理内存. ZONE_DMA                  小于16M内存页框 ZONE_NORMAL          16M~896M内存页框 ZONE_HIGHMEM        大于896M内存页框 ZONE_DMA和ZONE_NORMAL区域包括的页框,通过线性的映射到内核线性地址空间.内核能够直接訪问(对应的内…

转自:http://blog.csdn.net/Baiduluckyboy/article/details/9667933 内存管理,不用多说,言简意赅.在内核里分配内存还真不是件容易的事情,根本上是因为内核不能想用户空间那样奢侈的使用内存. 先来说说内存管理.内核把物理页作为内存管理的基本单位.尽管处理器的最小可寻址单位通常是字,但是,内存管理单元MMU通常以页为单位进行处理.因此,从虚拟内存的交代来看,页就是最小单位.内核用struct  page(linux/mm.h)结构表示系统中的每个…

题外语:本人对linux内核的了解尚浅,如果有差池欢迎指正,也欢迎提问交流! 首先要理解一下每一个进程是如何维护自己独立的寻址空间的,我的电脑里呢是8G内存空间.了解过的朋友应该都知道这是虚拟内存技术解决的这个问题,然而再linux中具体是怎样的模型解决的操作系统的这个设计需求的呢,让我们从linux源码的片段开始看吧!(以下内核源码均来自fedora21 64位系统的fc-3.19.3版本内核) <include/linux/mm_type.h>中对于物理页面的定义struct page,也…

os的内存管理大概可以分成两块:1.段页式管理(虚存)2.swap in 和 swap out 段页式管理 段式管理的图像:运行时重定位 多级页表的管理图像  块表加速 用户(程序员)希望用段,物理内存希望用页来进行管理 所以引入虚存的概念: 段面向用户,用户眼里的地址是0-4G,页面向物理内存,存储时,将段切割成一页一页存在物理内存里, 同时,pcb内有虚拟页->物理页的映射表,物理页寻址时再按照多级页表那样寻址即可  以系统调用fork为例来分析段页式内存管理的过程: 假设每个进程都在虚存里…

逻辑地址由16位segment selector和offset组成 根据segment selector到GDT或LDT中去查找segment descriptor 32位base,20位limit,G为0表示limit单位为1byte,1表示单位为4k bytes. 下图表示segment selector到segment的映射过程. x86提供寄存器用于快速查找(不经过GDT或LDT).每次从GDT中取出,就存到寄存器中,相当于一个缓存的作用. GDT如下图: Most Linux User…

    Linux内核地址映射模型x86 CPU采用了段页式地址映射模型.进程代码中的地址为逻辑地址,经过段页式地址映射后,才真正访问物理内存. 段页式机制如下图.   Linux内核地址空间划分 通常32位Linux内核地址空间划分0~3G为用户空间,3~4G为内核空间.注意这里是32位内核地址空间划分,64位内核地址空间划分是不同的.   Linux内核高端内存的由来 当内核模块代码或线程访问内存时,代码中的内存地址都为逻辑地址,而对应到真正的物理内存地址,需要地址一对一的映射,如逻辑地址0…

Linux对内核态内存分配请求与用户态内存分配请求处理上分别对待 Linux本身信任自己,因此Linux内核请求分配多少内存,就会马上分配相同数量的内存出来. 但内核本身不相信应用程序,而且通常应用程序分配了一段内存,其实只是预定,并不是马上就去访问.由于应用程序的数目比较多,那么这部分只分配了但是没有立即访问的内存就占了很大的比例. 1. 因此,内核通过Page Fault exception handler来延迟(Defer)对应用程序申请的内存进行分配操作. 2. 用户态的应用程序分配内存…

Linux 内核的文件 Cache 管理机制介绍 http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cache/ 1 前言 自从诞生以来,Linux 就被不断完善和普及,目前它已经成为主流通用操作系统之一,使用得非常广泛,它与 Windows.UNIX 一起占据了操作系统领域几乎所有的市场份额.特别是在高性能计算领域,Linux 已经成为一个占主导地位的操作系统,在2005年6月全球TOP500 计算机中,有 301 台部署的是 Linux 操作系统.因此…

https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-cache/ 1 前言 自从诞生以来,Linux 就被不断完善和普及,目前它已经成为主流通用操作系统之一,使用得非常广泛,它与 Windows.UNIX 一起占据了操作系统领域几乎所有的市场份额.特别是在高性能计算领域,Linux 已经成为一个占主导地位的操作系统,在2005年6月全球TOP500 计算机中,有 301 台部署的是 Linux 操作系统.因此,研究和使用 Linux 已经成为开发者的不可回…

Linux内核地址映射模型 x86 CPU采用了段页式地址映射模型.进程代码中的地址为逻辑地址,经过段页式地址映射后,才真正访问物理内存. 段页式机制如下图. Linux内核地址空间划分 通常32位Linux内核地址空间划分0~3G为用户空间,3~4G为内核空间.注意这里是32位内核地址空间划分,64位内核地址空间划分是不同的. Linux内核高端内存的由来 当内核模块代码或线程访问内存时,代码中的内存地址都为逻辑地址,而对应到真正的物理内存地址,需要地址一对一的映射,如逻辑地址0xc00000…

Linux命令--用户和用户组管理 命令groupadd 作用:新增组 格式:groupadd [-g GID] groupname 参数:-g,指定GID,一般从500开始 说明:一般不必加-g参数:信息保存在/etc/group 命令groupdel 作用:删除组 格式:groupdel groupname 说明:信息保存在/etc/group 命令useradd 作用:增加用户 格式:useradd [选项] username 参数:-u UID,自定义UID 参数:-g GID,自定义G…

一. Unix/Linux的体系架构 如上图所示,从宏观上来看,Linux操作系统的体系架构分为用户态和内核态(或者用户空间和内核).内核从本质上看是一种软件——控制计算机的硬件资源,并提供上层应用程序运行的环境.用户态即上层应用程序的活动空间,应用程序的执行必须依托于内核提供的资源,包括CPU资源.存储资源.I/O资源等.为了使上层应用能够访问到这些资源,内核必须为上层应用提供访问的接口:即系统调用. 系统调用是操作系统的最小功能单位,这些系统调用根据不同的应用场景可以进行扩展和裁剪,现在各种…

目录 一. xenomai内存池管理 1.xnheap 2. xnpagemap 3. xnbucket 4. xnheap初始化 5. 内存块分配 5.1 小内存分配流程(<= 2*PAGE_ZISE) 1.分配1Byte 2.分配50Byte 3.分配1000 Byte 4. 分配5000字节 5.2 大内存分配(> 2*PAGE_ZISE) 1. 分配10000字节 6. 内存释放 页内块释放 页连续的块释放 7. 总结 一. xenomai内存池管理 本文讲述的xenomai内核内存管…

简介: 作为一个系统管理程序(hypervisor),Linux® 有几个创新,2.6.32 内核中一个有趣的变化是 KSM(Kernel Samepage Merging)  允许这个系统管理程序通过合并内存页面来增加并发虚拟机的数量.本文探索 KSM 背后的理念(比如存储去耦合).KSM 的实现.以及如何管理 KSM. 服务器虚拟化 虚拟化技术从上世纪 60 年代开始出现,经由 IBM® System/360® 大型机得以流行.50 年过后,虚拟化技术取得了跨越式发展,使得多个操作系统和应用…

ioremap void * ioremap (unsigned long offset, unsigned long size) ioremap是一种更直接的内存“分配”方式,使用时直接指定物理起始地址和需要分配内存的大小,然后将该段 物理地址映射到内核地址空间.ioremap用到的物理地址空间都是事先确定的,和上面的几种内存 分配方式并不太一样,并不是分配一段新的物理内存. ioremap多用于设备驱动,可以让CPU直接访问外部设备的IO空间.ioremap能映射的内存由原有的物理内存空间决…

linux内核中采 用了一种同时适用于32位和64位系统的内存分页模型,对于32位系统来说,两级页表足够用了,而在x86_64系 统中,用到了四级页表. * 页全局目录(Page Global Directory) * 页上级目录(Page Upper Directory) * 页中间目录(Page Middle Directory) * 页表(Page Table) 页全局目录包含若干页上级目录的地址,页上级目录又依次包含若干页中间目录的地址 ,而页中间目录又包含若干页表的地址,每一个页表项指…

原始博客地址: http://blog.csdn.net/qq_26626709/article/details/52742470 一.概述 1.虚拟地址空间 内存是通过指针寻址的,因而CPU的字长决定了CPU所能管理的地址空间的大小,该地址空间就被称为虚拟地址空间,因此32位CPU的虚拟地址空间大小为4G,这和实际的物理内存数量无关.Linux内核将虚拟地址空间分成了两部分: 一部分是用户进程可用的,这部分地址是地址空间的低地址部分,从0到TASK_SIZE,称为用户空间 一部分是由内核保留使…

转自:http://blog.csdn.net/wzhwho/article/details/4996510 1.      原理说明 Linux内核中采用了一种同时适用于32位和64位系统的内存分页模型,对于32位系统来说,两级页表足够用了,而在x86_64系统中,用到了四级页表,如图2-1所示.四级页表分别为: l         页全局目录(Page Global Directory) l         页上级目录(Page Upper Directory) l         页中间目…

http://blog.chinaunix.net/uid-24227137-id-3723898.html 页是信息的物理单位,分页是为了实现离散分配方式,以消减内存的外零头,提高内存的利用率从:或者说,分页是由于系统管理的需要,而不是用户的需求.短是信息的逻辑单位,它含有一组其意义相对完整的信息.分段的目的是为了能更好的满足用户的需求. 进程是如何使用内存的 对于任意一个普通的进程都会涉及到5种不同的数据段, 代码段:存放代码 数据段:存放程序静态分配的变量和全局变量 BSS:未初始化的全局…

内存是Linux内核所管理的最重要的资源之一.内存管理系统是操作系统中最为重要的部分,因为系统的物理内存总是少于系统所需要的内存数量.虚拟内存就是为了克服这个矛盾而采用的策略.系统的虚拟内存通过在各个进程之间共享内存而使系统看起来有多于实际内存的内存容量.Linux支持虚拟内存, 就是使用磁盘作为RAM的扩展,使可用内存相应地有效扩大.核心把当前不用的内存块存到硬盘,腾出内存给其他目的.当原来的内容又要使用时,再读回内存. 一.内存使用情况监测 (1)实时监控内存使用情况 在命令行使用“Free…

1.      原理说明 Linux内核中采用了一种同时适用于32位和64位系统的内存分页模型,对于32位系统来说,两级页表足够用了,而在x86_64系统中,用到了四级页表,如图2-1所示.四级页表分别为: l         页全局目录(Page Global Directory) l         页上级目录(Page Upper Directory) l         页中间目录(Page Middle Directory) l         页表(Page Table) 页全局目录…

https://blog.csdn.net/maokelong95/article/details/51989081 Understanding glibc malloc 修订日志: 2017-03-17 优化排版: 2018-05-22 内容优化与排版优化: 译者言: 2016-07-21 本篇文章主要完成了「Understanding glibc malloc」的翻译工作.限于本人翻译水平与专业技术水平(纯粹为了了解内存分配而翻),本文章必定会有很多不足之处,请大家见谅,也欢迎大家的指正! …

内存是计算机非常关键的部件之一,是暂时存储程序以及数据的空间,CPU只有有限的寄存器可以用于存储计算数据,而大部分的数据都是存储在内存中的,程序运行都是在内存中进行的.和CPU计算能力一样, 内存也是决定计算效率的一个关键部分. 计算中的资源中主要包含:CPU计算能力,内存资源以及I/O.现代计算机为了充分利用资源, 而出现了多任务操作系统,通过进程调度来共享CPU计算资源,通过虚拟存储来分享内存存储能力. 本章的内存管理中不会介绍操作系统级别的虚拟存储技术,而是关注在应用层面: 如何高效的利用…

红旗DC系列Linux操作系统(x86平台)中带有四类核心: UP (支持单内核) SMP (支持多内核) hugemem Icc* (用intel C编译器编译的核心) 其中hugemem核心往往引起很多困惑,这里希望能一劳永逸地把hugemem解释清楚. Hugemem vs. SMP x86平台下, 红旗DC4.1和5.0所带的smp和hugemem核心都打开了PAE支持,也就是说都可以支持4G以上的物理内存.引入hugememe核心的目的_不是_支持超过4G物理内存(SMP核心就可以支持…

1 Pages Page的概念来源为处理器Processor的部件MMU(Memory Management Unit),MMU通过设置好的页表(通过设置CR3寄存器,指向页目录所在的物理内存)对内存进行管理,管理操作包括: a) 建立线性内存地址与物理内存地址的对应关系,即pa()和va()函数: b) 管理哪些内存页驻存(Resident)于物理内存中,而哪些内存被交换到Swap文件中: c) 哪些内存页被映射到哪个进程的虚拟地址空间: d) 管理哪些内存页存储磁盘上(或者文件系统中)文件的…

Linux系统是一个多用户多任务的分时操作系统,任何一个要使用系统资源的用户,都必须首先向系统管理员申请一个账号,然后以这个账号的身份进入 系统.用户的账号一方面可以帮助系统管理员对使用系统的用户进行跟踪,并控制他们对系统资源的访问:另一方面也可以帮助用户组织文件,并为用户提供安全性 保护.每个用户账号都拥有一个惟一的用户名和各自的口令.用户在登录时键入正确的用户名和口令后,就能够进入系统和自己的主目录. 实现用户账号的管理,要完成的工作主要有如下几个方面: · 用户账号的添加.删除与修改. ·…

  Linux是个多用户多任务的分时操作系统,所有一个要使用系统资源的用户都必须先向系统管理员申请一个账号,然后以这个账号的身份进入系统.用户的账号一方面能帮助系统管理员对使用系统的用户进行跟踪,并控制他们对系统资源的访问:另一方面也能帮助用户组织文件,并为用户提供安全性保护.每个用户账号都拥有一个惟一的用户名和用户口令.用户在登录时键入正确的用户名和口令后,才能进入系统和自己的主目录. 实现用户账号的管理,要完成的工作主要有如下几个方面: a.用户账号的添加.删除和修改. b.用户口令的管理.…