Linux内核-内存回收逻辑和算法（LRU）

Linux内核内存回收逻辑和算法(LRU) LRU 链表在 Linux 中,操作系统对 LRU 的实现主要是基于一对双向链表:active 链表和 inactive 链表,这两个链表是 Linux 操作系统进行页面回收所依赖的关键数据结构,每个内存区域都存在一对这样的链表.顾名思义,那些经常被访问的处于活跃状态的页面会被放在 active 链表上,而那些虽然可能关联到一个或者多个进程,但是并不经常使用的页面则会被放到 inactive 链表上.页面会在这两个双向链表中移动,操作系统会根据页面的…

linux 内核内存管理 slub算法（一）原理

http://blog.csdn.net/lukuen/article/details/6935068…

Linux内核内存管理算法Buddy和Slab： /proc/meminfo、/proc/buddyinfo、/proc/slabinfo

slabtop cat /proc/slabinfo # name <active_objs> <num_objs> <objsize> <objperslab> <pagesperslab> : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor> : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedava…

Linux的内存回收和交换

Linux的内存回收和交换版权声明: 本文章内容在非商业使用前提下可无需授权任意转载.发布. 转载.发布请务必注明作者和其微博.微信公众号地址,以便读者询问问题和甄误反馈,共同进步. 微博ID:orroz 微信公众号:Linux系统技术前言 Linux的swap相关部分代码从2.6早期版本到现在的4.6版本在细节之处已经有不少变化.本文讨论的swap基于Linux 4.4内核代码.Linux内存管理是一套非常复杂的系统,而swap只是其中一个很小的处理逻辑.希望本文能让读者了解Linux对s…

linux kernel内存回收机制

转:http://www.wowotech.net/linux_kenrel/233.html linux kernel内存回收机制作者:itrocker 发布于:2015-11-12 20:37 分类:内存管理无论计算机上有多少内存都是不够的,因而linux kernel需要回收一些很少使用的内存页面来保证系统持续有内存使用.页面回收的方式有页回写.页交换和页丢弃三种方式:如果一个很少使用的页的后备存储器是一个块设备(例如文件映射),则可以将内存直接同步到块设备,腾出的页面可以被重用:如果…

linux内核内存分配（三、虚拟内存管理）

在分析虚拟内存管理前要先看下linux内核内存的具体分配我開始就是困在这个地方.对内核内存的分类不是非常清晰.我摘录当中的一段: 内核内存地址 =========================================================================================================== 在linux的内存管理中,用户使用0-3GB的地址空间.而内核仅仅是用了3GB-4GB区间的地址空间.共1GB.非连续空间的物理映射就位于…

LINUX内核内存屏障

================= LINUX内核内存屏障 ================= By: David Howells <dhowells@redhat.com> Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> 译: kouu <kouucocu@126.com> 出处: Linux内核文档 -- Docum…

Linux内核——内存管理

内存管理页内核把物理页作为内存管理的基本单位.内存管理单元(MMU,管理内存并把虚拟地址转换为物理地址)通常以页为单位进行处理.MMU以页大小为单位来管理系统中的页表. 从虚拟内存的角度看,页就是最小单位. 32位系统:页大小4KB 64位系统:页大小8KB 在支持4KB页大小并有1GB物理内存的机器上.物理内存会被划分为262144个页. 内核用 struct page 结构表示系统中的每一个物理页. struct page { page_flags_t flags; /* 表示页的状…

linux内核--内存管理（二）

一.进程与内存所有进程(执行的程序)都必须占用一定数量的内存,它或是用来存放从磁盘载入的程序代码,或是存放取自用户输入的数据等等.不过进程对这些内存的管理方式因内存用途不一而不尽相同,有些内存是事先静态分配和统一回收的,而有些却是按需要动态分配和回收的.对任何一个普通进程来讲,它都会涉及到5种不同的数据段: 代码段:代码段是用来存放可执行文件的操作指令,也就是说是它是可执行程序在内存中的镜像.代码段需要防止在运行时被非法修改,所以只准许读取操作,而不允许写入(修改)操作——它是不可写的…

linux内核内存管理

以下内容汇总自网络. 在早期的计算机中,程序是直接运行在物理内存上的.换句话说,就是程序在运行的过程中访问的都是物理地址. 如果这个系统只运行一个程序,那么只要这个程序所需的内存不要超过该机器的物理内存就不会出现问题,我们也就不需要考虑内存管理这个麻烦事了,反正就你一个程序,就这么点内存,吃不吃得饱那是你的事情了. 然而现在的系统都是支持多任务,多进程的,这样CPU以及其他硬件的利用率会更高,这个时候我们就要考虑到将系统内有限的物理内存如何及时有效的分配给多个程序了,这个事情本身我们就称之为内存…

Linux内核内存管理

<Linux内核设计与实现>读书笔记(十二)- 内存管理内核的内存使用不像用户空间那样随意,内核的内存出现错误时也只有靠自己来解决(用户空间的内存错误可以抛给内核来解决). 所有内核的内存管理必须要简洁而且高效. 主要内容: 内存的管理单元获取内存的方法获取高端内存内核内存的分配方式总结 1. 内存的管理单元内存最基本的管理单元是页,同时按照内存地址的大小,大致分为3个区. 1.1 页页的大小与体系结构有关,在 x86 结构中一般是 4KB或者8KB. 可以通过 getcon…

Linux内核内存管理架构

内存管理子系统可能是linux内核中最为复杂的一个子系统,其支持的功能需求众多,如页面映射.页面分配.页面回收.页面交换.冷热页面.紧急页面.页面碎片管理.页面缓存.页面统计等,而且对性能也有很高的要求.本文从内存管理硬件架构.地址空间划分和内存管理软件架构三个方面入手,尝试对内存管理的软硬件架构做一些宏观上的分析总结. 内存管理硬件架构因为内存管理是内核最为核心的一个功能,针对内存管理性能优化,除了软件优化,硬件架构也做了很多的优化设计.下图是一个目前主流处理器上的存储器层次结构设计方案.…

Linux 内核内存池

内核中经常进行内存的分配和释放.为了便于数据的频繁分配和回收,通常建立一个空闲链表——内存池.当不使用的已分配的内存时,将其放入内存池中,而不是直接释放掉. Linux内核提供了slab层来管理内存的分配和释放.频繁分配和回收必然导致内存碎片,slab 缓存分配器通过对类似大小的对象进行缓存而提供这种功能, 从而避免了常见的碎片问题. 1.缓存 Linux 内核的缓存管理者有时称为" slab 分配器". 因此, 它的功能和类型在<linux/slab.h> 中声明. sl…

Linux内核内存管理子系统分析【转】

本文转载自:http://blog.csdn.net/coding__madman/article/details/51298718 版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. 还是那张熟悉的老图:Linux内核子系统简介(由七个部分组成) Linux内存管理模型: 1. 内存管子系统职能: 1> 管理虚拟地址与物理地址的映射 2> 管理物理内存的分配 2. 地址映射管理 1> 虚拟地址空间分布: linux采用的是一种虚拟地址的管理方式,对于一个32位的处理器对于的内存空…

linux内核内存管理(zone_dma zone_normal zone_highmem)

Linux 操作系统和驱动程序运行在内核空间,应用程序运行在用户空间,两者不能简单地使用指针传递数据,因为Linux使用的虚拟内存机制,用户空间的数据可能被换出,当内核空间使用用户空间指针时,对应的数据可能不在内存中. 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. 1.x86的物理地址空间布局: 物理地址空间的顶部以下一段空间,被PCI设备的I/O内存映射占据,…

C语言之linux内核实现最大公约数算法

最大公约数算法,又称欧几里德算法,至今已有几千年的历史了.在我们开始学习C语言的时候最常用的算法就是辗转相除法,其实在linux内核中,内核也是使用这样的方法实现两数最大公约数的计算. 两个整数的最大公约数是能够同时整除它们的最大的正整数.辗转相除法基于如下原理:两个整数的最大公约数等于其中较小的数和两数的相除余数的最大公约数. 例如,252和105的最大公约数是21(252 = 21 × 12:105 = 21 × 5); 算法原理: 设两数为a.b(b<a),用gcd(a,b)表示a,b的最…

Linux内核内存管理-内存访问与缺页中断【转】

转自:https://yq.aliyun.com/articles/5865 摘要: 简单描述了x86 32位体系结构下Linux内核的用户进程和内核线程的线性地址空间和物理内存的联系,分析了高端内存的引入与缺页中断的具体处理流程.先介绍了用户态进程的执行流程,然后对比了内核线程,引入高端内存的概念,最后分析了缺页中断的流程. 用户进程 fork之后的用户态进... 简单描述了x86 32位体系结构下Linux内核的用户进程和内核线程的线性地址空间和物理内存的联系,分析了高端内存的引入与缺页中断…

linux内核内存分配（一、基本概念）

内存分配是Linux比较复杂也是比较重要的部分,这个和ssd驱动很类似:物理地址和虚拟地址的映射关系.下面总结下最近看到的有关内存分配的内容和自己的理解: 1.一致内存访问和非一致内存访问上图来自<深入linux设备驱动程序内核机制> 简单的说明下,UMA(一致内存访问 uniform memory access)可以很好的看到所有cpu访问内存的距离都是一样的(其实就是通过总线到内存的速度和距离都是一样的)所以就叫一致内存访问: 很显然右边的NUMA就是非一致内存访问,内存节点0是CPU0…

Linux内核内存检测工具KASAN

KASAN 是 Kernel Address Sanitizer 的缩写,它是一个动态检测内存错误的工具,主要功能是检查内存越界访问和使用已释放的内存等问题.KASAN 集成在 Linux 内核中,随 Linux 内核代码一起发布,并由内核社区维护和发展.本文简要介绍 KASAN 的原理及使用方法. 一.KASAN的原理和使用方法 1. 如何打开KASAN功能 Kernel defconfig增加如下配置: 由于1/8的内存用于shadow memory,可用内存会减少1/8,例如8GB的内存,…

C语言之linux内核实现平方根计算算法

关于平方根的计算,在linux内核中也有实现,就像math.h数学库里的sqrt这个函数一样. 平方根的公式定义: 如果一个非负数x的平方等于a,即 , ,那么这个非负数x叫做a的算术平方根.a的算术平方根记为 ,读作"根号a",a叫做被开方数(radicand).求一个非负数a的平方根的运算叫做开平方.结论:被开方数越大,对应的算术平方根也越大(对所有正数都成立). 一个正数如果有平方根,那么必定有两个,它们互为相反数.显然,如果我们知道了这两个平方根的一个,那么就…

深入理解Linux内核－回收页框

Linux 系统在为用户态进程和内核分配动态内存的时候,所作的检查是马马虎虎的对内核使用的许多磁盘高速缓存和内存高速缓存大小也同样不作限制. 页框回收算法(PFRA):1.在所有内存使用完之前,就必须执行页框回收算法2.选择目标页,它获取页框,并且使之空闲3.候选回收页:任何属于磁盘和内存高速缓存的页,以及属于进程用户态地址空间的页4.首先释放‘无害’页:先释放没有被任何进程使用的磁盘与内存高速缓存中的页5.将用户态进程的所有页定为可回收页.6.同时取消引用一个共享页框的所有页表项的映射,就可以…