memory:表示可用可分配的内存: 结束完memblock算法初始化前的准备工作,回到memblock算法初始化及其算法实现上面.memblock是一个很简单的算法. memblock算法的实现是,它将所有状态都保存在一个全局变量__initdata_memblock中,算法的初始化以及内存的申请释放都是在将内存块的状态做变更.那么从数据结构入手, __initdata_memblock是一个memblock结构体.其结构体定义: [file:/include/linux/memblock.h…

memblock算法是linux内核初始化阶段的一个内存分配器(它取代了原来的bootmem算法),实现较为简单.负责page allocator初始化之前的内存管理和分配请求. 分析memblock算法,可以从几点入手: memblock算法初始化: memblock算法管理内存的申请和释放: memblock算法前的准备: 前面已经分析了linux系统在初始化的过程中,使用int 15中断探知了机器的内存分布图(e820图),其数据是存储在boot_params.e820_map里面,这里面…

前面分析了memblock算法.内核页表的建立.内存管理框架的构建,这些都是x86处理的setup_arch()函数里面初始化的,因地制宜,具有明显处理器的特征.而start_kernel()接下来的初始化则是linux通用的内存管理算法框架了. build_all_zonelists()用来初始化内存分配器使用的存储节点中的管理区链表,是为内存管理算法(伙伴管理算法)做准备工作的.具体实现: [file:/mm/page_alloc.c] /* * Called with zonelists_…

传统的计算机结构中,整个物理内存都是一条线上的,CPU访问整个内存空间所需要的时间都是相同的.这种内存结构被称之为UMA(Uniform Memory Architecture,一致存储结构).但是随着计算机的发展,一些新型的服务器结构中,尤其是多CPU的情况下,物理内存空间的访问就难以控制所需的时间相同了.在多CPU的环境下,系统只有一条总线,有多个CPU都链接到上面,而且每个CPU都有自己本地的物理内存空间,但是也可以通过总线去访问别的CPU物理内存空间,同时也存在着一些多CPU都可以共同访…

前面已经分析了linux内存管理算法(伙伴管理算法)的准备工作. 具体的算法初始化则回到start_kernel()函数接着往下走,下一个函数是mm_init(): [file:/init/main.c] /* * Set up kernel memory allocators */ static void __init mm_init(void) { /* * page_cgroup requires contiguous pages, * bigger than MAX_ORDER unle…

前面已经分析了内存管理框架的构建实现过程,有部分内容未完全呈现出来,这里主要做个补充. 如下图,这是前面已经看到过的linux物理内存管理框架的层次关系. 现着重分析一下各个管理结构体的成员功能作用. [file:/include/linux/mmzone.h] typedef struct pglist_data { struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES]; struct zonelist node_zonelists[MAX_ZONELISTS]; int…

前面构建内存管理框架,已经将内存管理node节点设置完毕,接下来将是管理区和页面管理的构建.此处代码实现主要在于setup_arch()下的一处钩子:x86_init.paging.pagetable_init().据前面分析可知x86_init结构体内该钩子实际上挂接的是native_pagetable_init()函数. native_pagetable_init(): [file:/arch/x86/mm/init_32.c] void __init native_pagetable_in…

前面已经分析了内核页表的准备工作以及内核低端内存页表的建立,接着回到init_mem_mapping()中,低端内存页表建立后紧随着还有一个函数early_ioremap_page_table_range_init(): [file:/arch/x86/mm/init.c] /* * Build a proper pagetable for the kernel mappings. Up until this * point, we've been running on some set of…

本文转载自:http://blog.chinaunix.net/uid-26859697-id-5573776.html kmalloc()是基于slab/slob/slub分配分配算法上实现的,不少地方将其作为slab/slob/slub分配算法的入口,实际上是略有区别的. 现在分析一下其实现: [file:/include/linux/slab.h] /** * kmalloc - allocate memory * @size: how many bytes of memory are r…

此处承接前面未深入分析的页面释放部分,主要详细分析伙伴管理算法中页面释放的实现.页面释放的函数入口是__free_page(),其实则是一个宏定义. 具体实现: [file:/include/linux/gfp.h] #define __free_page(page) __free_pages((page), 0) 而__free_pages()的实现: [file:/mm/page_alloc.c] void __free_pages(struct page *page, unsigned i…

前面已经分析过了Intel的内存映射和linux的基本使用情况,已知head_32.S仅是建立临时页表,内核还是要建立内核页表,做到全面映射的.下面就基于RAM大于896MB,而小于4GB ,切CONFIG_HIGHMEM配置了高端内存的环境情况进行分析. 建立内核页表前奏,了解两个很关键的变量: max_pfn:最大物理内存页面帧号: max_low_pfn:低端内存区(直接映射空间区的内存)的最大可用页帧号: max_pfn 的值来自setup_arch()中,setup_arch()函数中…

本文转载自:http://blog.chinaunix.net/uid-26859697-id-5758037.html 分析完kmemleak实现后,照常实验一下,以确定功能正常. 如kmemcheck一样,该功能需要在内核开启的情况下才能够使用.主要的配置项有:CONFIG_DEBUG_KERNEL.CONFIG_HAVE_DEBUG_KMEMLEAK.CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK,以及配置信息记录条数的CONFIG_DEBUG_KMEMLEAK_EARLY_LOG_SIZE,…

前面分析了伙伴管理算法的初始化,在切入分析代码实现之前,例行先分析一下其实现原理. 伙伴管理算法(也称之为Buddy算法),该算法将所有空闲的页面分组划分为MAX_ORDER个页面块链表进行管理,其中MAX_ORDER定义: [file:/include/linux/mmzone.h] #ifndef CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER #define MAX_ORDER 11 #else #define MAX_ORDER CONFIG_FORCE_MAX_ZONEORDER…

此处接前文,分析free_area_init_nodes()函数最后部分,分析其末尾的循环: for_each_online_node(nid) { pg_data_t *pgdat = NODE_DATA(nid); free_area_init_node(nid, NULL, find_min_pfn_for_node(nid), NULL); /* Any memory on that node */ if (pgdat->node_present_pages) node_set_stat…

虽说前文分析内存管理框架构建的实现,提到了find_zone_movable_pfns_for_nodes(),但这里不准备复述什么,仅针对required_movablecore和required_kernelcore做一个补充. 以required_movablecore为例,代码中没有很清晰地表明该值从何而来,仅有一处cmdline_parse_movablecore()疑似赋值的实现: [file:/mm/page_alloc.c] /* * movablecore=size sets…

前面的前奏已经分析介绍了建立内核页表相关变量的设置准备,接下来转入正题分析内核页表的建立. 建立内核页表的关键函数init_mem_mapping(): [file:/arch/x86/mm/init.c] void __init init_mem_mapping(void) { unsigned long end; probe_page_size_mask(); #ifdef CONFIG_X86_64 end = max_pfn << PAGE_SHIFT; #else end = max…

内存管理学习笔记 页 页是内核管理内存的基本单位,内存管理单元(MMU,管理内存并把虚拟地址转化为物理地址的硬件)通常以页为单位进行处理,从虚拟内存的角度看,页就是最小单位. struct page{ unsigned long flags; atomic_t _count; atomic_t _mapcoount; unsigned long private; struct address_space *mapping; pgoff_t index; struct list_head lru;…

欢迎转载,转载时请保留作者信息,谢谢. 邮箱:tangzhongp@163.com 博客园地址:http://www.cnblogs.com/embedded-tzp Csdn博客地址:http://blog.csdn.net/xiayulewa     这篇文章写的很好:Linux中的内存管理   http://blog.chinaunix.net/uid-26611383-id-3761754.html     arm mmu硬件原理     由上图,arm分四种模式,section,大小页…

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…

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…

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…

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…

java内存管理机制 在java中,内存管理由JVM完全负责,java中的"垃圾回收器"负责自动回收无用对象占据的内存资源,这样可以大大减少程序猿在内存管理上花费的时间,可以更集中于业务逻辑和具体功能实现:但这并不是说java有了垃圾回收器程序猿就可以高枕无忧,将内存管理抛之脑外了!一方面,实际上java中还存在垃圾回收器没法回收以某种"特殊方式"分配的内存的情况(这种特殊方式我们将在下文中进行详细描述):另一方面,java的垃圾回收是不能保证一定发生的,除非JVM…

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…

引用计数器 当一个对象被创建出来,就要分配给内存这个对象,当不用这个对象的时候,就要及时的回收,为了可以明确知道对象有没有被使用,就要用引用计数器来体现,只要计数器不为0,表明对象被使用中. 1.方法的基本使用 1> retain :计数器+1,会返回对象本身 2> release :计数器-1,没有返回值 3> retainCount :获取当前的计数器 4> dealloc * 当一个对象要被回收的时候,就会调用 * 一定要调用[super dealloc],这句调用要放在最后…

C#高级编程9 内存管理和指针 后台内存管理 1) 值数据类型 在处理器的虚拟内存中有一个区域,称为栈,栈存储变量的浅副本数据,通过进入变量的作用域划分区域,通过离开变量的作用域释放. 栈的指针指向栈保留的内存块的末尾,栈是向下填充的,比如说内存是4g,,那么就从4g开始直至占用0g,每一个区域的划分都由下一个空闲存储单元. 2) 引用数据类型 变量的生存期是互相嵌套的,一般情况下变量的生存期在一个方法中定义会在一个方法外结束,不过有时候需要在方法外数据仍是可用的,这时候需要用到引用类型. 引用…

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可回收对象的判断方法 1.引用计数算法 2.可达性分析算法 引用计数算法 给对象中添加一个引用计数器,每当有一个地方引用它时,计数器值就加1:当引用失效时,计数器值就减1:任何时刻计数器为0的对象就是不可能再被使用的. 引用计数算法的缺陷:循环引用 可达性分析算法 可达性分析算法基本原理: 通过一些列的称为“GC Roots”的对象作为起始点,从这些节点开始进行向下搜索,搜索 所走过的路径成为引用链(Reference Chain),当一个对象到GC Roots没有任何引用连(用图论的话来说就是…