Linux Kernel Development有关内存管理

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】arm mm内存管理

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…

[转载]linux段页式内存管理技术

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…

<Linux内核源码>内存管理模型

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…

linux内核--用户态内存管理

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…

初探Linux内核中的内存管理

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…

Linux内核剖析之内存管理

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…

linux 段页式内存管理

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…

[转]linux内核分析笔记----内存管理

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…

Linux Kernel 記憶體管理機制之美<转>

转自--http://five.rdaili.com/sohu.com.php?u=Mq3EniVnae0axim7jkGhH0IhA9uho6CQso7R1aYomXWJ9UemfwUQYmKRc82H5yiImrEY&b=3 Linux Kernel 的穩定,有一部份可以歸功於它優良的記憶體管理機制,而探討該機制,有助於瞭解記憶體是如何被 Kernel 所使用,對開發 Linux Driver 的人來說,日後更有許多益處.最重要的是,Linux Kernel 之美是由此開始,優美的設計相當令…

嵌入式linux学习笔记1—内存管理MMU之虚拟地址到物理地址的转化

一.内存管理基本知识 1.S3C2440最多会用到两级页表:以段的方式进行转换时只用到一级页表,以页的方式进行转换时用到两级页表.页的大小有三种:大页(64KB),小页(4KB),极小页(1KB).条目也称为"描述符",有:段描述符,大页描述符,小页描述符,极小页描述符——他们保存大页,小页,极小页的起始物理地址:粗页表描述符,细页表描述符——他们保存二级页表的物理地址. 2.一级页表描述符的最低两位,可分为以下四种情况: (1).0b00:无效. (2).0b01:粗页表. (3).…

linux内核源码——内存管理：段页式内存及swap

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…

linux内核分析之内存管理

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 kernel中网络设备的管理

kernel中使用net_device结构来描述网络设备,这个结构是网络驱动及接口层中最重要的结构.该结构不仅描述了接口方面的信息,还包括硬件信息,致使该结构很大很复杂.通过这个结构,内核在底层的网络驱动和网络层之间构建了一个网络接口核心层(这个叫法引自<TCP迁移报告>),这个中间层类似于文件子系统的VFS.这样底层的驱动程序就不需要过多地关注上层的网络协议,只需要通过内核提供的网络接口核心层就可以很方便将和网络层进行数据的交互.而网络层在向下发送数据时,只需要通过内核提供的这个中间层进行交…

Linux系统基本的内存管理知识讲解

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…

Linux内核笔记：内存管理

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 kernel development>> Process Management

The Process On modern operating systems,processes provide two virtualizations:a virtualized processor and virtual memory The Process Family Tree iterates over the entire task list.On each iteration,task points to the next task in the list: struct tas…

linux kernel学习笔记-5内存管理_转

void * kmalloc(size_t size, gfp_t gfp_mask); kmalloc()第一个参数是要分配的块的大小,第一个参数为分配标志,用于控制kmalloc()的行为. kmalloc()的底层依赖于__get_free_pages()来实现,分配标志的前缀GFP正好是这个底层函数的缩写. GFP_ATOMIC:在中断处理函数.底半部.tasklet.定时器处理函数以及URB完成函数中,在调用者持有自旋锁或读写锁时以及当驱动将current->state修改为非TASK…

Linux内存管理之slab分配器

slab分配器是什么? 参考:http://blog.csdn.net/vanbreaker/article/details/7664296 slab分配器是Linux内存管理中非常重要和复杂的一部分,其工作是针对一些经常分配并释放的对象,如进程描述符等,这些对象的大小一般比较小,如果直接采用伙伴系统来进行分配和释放,不仅会造成大量的内碎片,而且处理速度也太慢.而slab分配器是基于对象进行管理的,相同类型的对象归为一类(如进程描述符就是一类),每当要申请这样一个对象,slab分配器就从一个sl…

关于linux内存管理

Linux的内存管理主要分为两部分:物理地址到虚拟地址的映射,内核内存分配管理(主要基于slab). 物理地址到虚拟地址之间的映射 1.概念物理地址(physical address) 用于内存芯片级的单元寻址,与处理器和CPU连接的地址总线相相应.--这个概念应该是这几个概念中最好理解的一个,可是值得一提的是,尽管能够直接把物理地址理解成插在机器上那根内存本身,把内存看成一个从0字节一直到最大空量逐字节的编号的大数组,然后把这个数组叫做物理地址,可是其实,这仅仅是一个硬件提供给软件的抽像,…

Linux内存管理--虚拟地址、逻辑地址、线性地址和物理地址的区别(二)【转】

本文转载自:http://blog.csdn.net/yusiguyuan/article/details/9668363 这篇文章中介绍了四个名词的概念,下面针对四个地址的转换进行分析 CPU将一个虚拟内存空间中的地址转换为物理地址,需要进行两步(如下图): 首先,将给定一个逻辑地址(其实是段内偏移量,这个一定要理解!!!),CPU要利用其段式内存管理单元,先将为个逻辑地址转换成一个线程地址, 其次,再利用其页式内存管理单元,转换为最终物理地址. 这样做两次转换,的确是非常麻烦而且没有必要的,…

linux内存管理---物理地址、线性地址、虚拟地址、逻辑地址之间的转换

linux内存管理---虚拟地址.逻辑地址.线性地址.物理地址的区别(一) 这篇文章中介绍了四个名词的概念,下面针对四个地址的转换进行分析 CPU将一个虚拟内存空间中的地址转换为物理地址,需要进行两步(如下图): 首先,将给定一个逻辑地址(其实是段内偏移量,这个一定要理解!!!),CPU要利用其段式内存管理单元,先将为个逻辑地址转换成一个线程地址, 其次,再利用其页式内存管理单元,转换为最终物理地址. 这样做两次转换,的确是非常麻烦而且没有必要的,因为直接可以把线性地址抽像给进程.之所以这样冗余…

Linux内存管理机制简析

Linux内存管理机制简析本文对Linux内存管理机制做一个简单的分析,试图让你快速理解Linux一些内存管理的概念并有效的利用一些管理方法. NUMA Linux 2.6开始支持NUMA( Non-Uniform Memory Access )内存管理模式.在多个CPU的系统中,内存按CPU划分为不同的Node,每个CPU挂一个Node,其访问本地Node比访问其他CPU上的Node速度要快很多. 通过numactl -H查看NUMA硬件信息,可以看到2个node的大小和对应的CPU核,以及…

Linux 2.6 源码学习-内存管理-buddy算法

核心数据结构 linux 2.6 的内存管理支持NUMA(Non Uniform Memory Access Achitecture),即非一致内存访问体系,在该体系中存在多个CPU,并且拥有分离的存储器以及共享存储器.因此在linux的代码中将每一个CPU的可访问内存定义为一个内存节点.总体上linux采取了节点.域.页面三级结构描述物理内存,核心数据结构如下: typedef struct pglist_data { //内存节点数据结构 struct zone node_zones[MAX…