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Linux进程的内存管理之缺页异常

通过《Linux进程的内存管理之malloc和mmap》我们知道，这两个函数只是建立了进程的vma，但还没有建立虚拟地址和物理地址的映射关系。...当进程访问这些还没建立映射关系的虚拟地址时，处理器会自动触发缺页异常。 ARM64把异常分为同步异常和异步异常，通常异步异常指的是中断（可看《上帝视角看中断》），同步异常指的是异常。...do_anonymous_page 匿名页缺页异常，对于匿名映射，映射完成之后，只是获得了一块虚拟内存，并没有分配物理内存，当第一次访问的时候： 如果是读访问，会将虚拟页映射到０页，以减少不必要的内存分配...第一次读匿名页情况 //是否为写内存导致的缺页异常 if (!(vmf->flags & FAULT_FLAG_WRITE) && !...由于内存和磁盘的读写性能差异较大，Linux会在内存充裕时将空闲内存当作swap cache，用来缓存磁盘数据，以提高I/O性能。相对的在内存紧张时Linux会将这些缓存回收，将脏页回写到磁盘中。

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Java内存区域与内存溢出异常

Java内存区域与内存溢出异常 运行时数据区 方法区（Method Area） 虚拟机栈（VM Stack） 本地方法栈（Native Method Stack） 堆（Heap） 程序计数器（PC） ?...Undefined) 虚拟机栈（VM Stack） 重点： 线程创建会同步创建Stack Frame(存储局部变量表[基本数据类型、对象引用]) 方法的调用和执行对应栈帧再虚拟机栈中入栈和出栈的过程 这个内存区域内规定的两类异常状况...OutofMenoryError(栈扩展失败) 我的理解：假设栈帧里面的方法是死循环，导致栈帧耗光了JVM栈的容量，此时产生OOM异常。...可扩展（通过参数-Xmx和-Xms设定） 这个内存区域可能产生的异常状况: OutofMenoryError **产生原因:**Java堆中没有内存完成实例分配 方法区 重点: 线程共享 存储类型信息...直接内存(不了解) 总结 掌握java内存区域布局，以及每一块的作用，知道每个内存区域时干什么的

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    Java 内存区域与内存溢出异常

    [JVM] Java 内存区域与内存溢出异常 @TOC 手机用户请 横屏获取最佳阅读体验， REFERENCES中是本文参考的链接，如需要链接和更多资源，可以关注其他博客发布地址。...可能是一个指向对象的起始地址的引用指针，也可能是个指向一个对象的句柄或其他与此对象相关的位置）和returnAddress类型（指向了一条字节码指令的地址） 该区域根据Java虚拟机规范中，定义了两种异常情况...该区域和虚拟机栈抛出的异常情况一样。 Java 堆 Java 堆是Java虚拟机所管理的内存中最大的一块。被所有线程共享的一块区域，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。...既然属于方法区的一部分，异常抛出和方法区一致。 直接内存 直接内存（Direct Memory）并不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是Java虚拟机规范中定义的内存区域。...但是，该内存的分配会受到本地内存总量的限制，服务器管理员在配置虚拟机参数时，可以根据实际内存设置 -Xmx等参数信息来调整堆的内存容量，来控制直接内存可以分配的最大容量。

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    Linux内核虚拟内存管理之匿名映射缺页异常分析

    作者简介 韩传华，就职于南京大鱼半导体有限公司，主要从事linux相关系统软件开发工作，负责Soc芯片BringUp及系统软件开发，乐于分享喜欢学习，喜欢专研Linux内核源代码。...注：本文使用linux-5.0内核源代码。文章分为以下几节内容： １．匿名映射缺页异常的触发情况 ２．０页是什么？为什么使用０页？...这种异常对于我们来说非常常见： １．当我们应用程序使用malloc来申请一块内存（堆分配），在没有使用这块内存之前，仅仅是分配了虚拟内存，并没有分配物理内存，第一次去访问的时候才会通过触发缺页异常来分配物理页建立和虚拟页的映射关系...２．当我们应用程序使用ｍｍap来创建匿名的内存映射的时候，页同样只是分配了虚拟内存，并没有分配物理内存，第一次去访问的时候才会通过触发缺页异常来分配物理页建立和虚拟页的映射关系。...五，总结 匿名映射缺页异常是我们遇到的一种很常用的一种异常，对于匿名映射，映射完成之后，只是获得了一块虚拟内存，并没有分配物理内存，当第一次访问的时候：如果是读访问，会将虚拟页映射到０页，以减少不必要的内存分配

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    Linux内存描述之高端内存--Linux内存管理(五)

    但是，当Linux物理内存超过1G时，线性访问机制就不够用了，因为只能有1G的内存可以被映射，剩余的物理内存无法被内核管理，所以，为了解决这一问题，Linux把内核地址分为线性区和非线性区两部分，线性区规定最大为...因此，Linux 规定“内核直接映射空间” 最多映射 896M 物理内存。...1G) 2.3 Linux内核高端内存的理解 前 面我们解释了高端内存的由来。...准备复制之前内核先要确定用户空间地址和 长度的合法性，至于从该用户空间地址开始的某个长度的整个区间是否已经映射并不去检查，如果区间内某个地址未映射或读写权限等问题出现时，则视为坏地址， 就产生一个页面异常...，让页面异常服务程序处理。

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    Linux - Linux内存管理

    移除交换空间 ---- 概念 内存管理是Linux系统重要的组成部分。...为了解决内存紧缺的问题，Linux引入了虚拟内存的概念。为了解决快速存取，引入了缓存机制、交换机制等。...要深入了解Linux内存运行机制，需要知道下面提到的几个方面。 首先，Linux系统会不时地进行页面交换操作，以保持尽可能多的空闲物理内存。...其次，Linux进行页面交换是有条件的，不是所有页面在不用时都交换到虚拟内存中，Linux内核根据“最近最经常使用”算法，仅仅将一些不经常使用的页面文件交换到虚拟内存中。...如果此时没有足够的物理内存来容纳这些页面，它们又会被马上交换出去，如此一来，虚拟内存中可能没有足够空间来存储这些交换页面，最终会导致Linux出现假死机、服务异常等问题。

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    【Linux 内核 内存管理】内存映射原理 ② ( 内存映射概念 | 文件映射 | 匿名映射 | 内存映射原理 | 分配虚拟内存页 | 产生缺页异常 | 分配物理内存页 | 共享内存 | 进程内存 )

    文章目录 一、内存映射概念 二、内存映射原理 1、分配虚拟内存页 2、产生缺页异常 3、分配物理内存页 三、共享内存 四、进程内存段的内存映射类型 一、内存映射概念 ---- 内存映射 概念 : "..." 物理内存空间 “ 映射到 ” 虚拟内存空间 " , 其中的数据是随机值 ; 二、内存映射原理 ---- 1、分配虚拟内存页 分配 虚拟内存页 : 在 Linux 系统中 创建 " 内存映射 “ 时..., 会在 ” 用户虚拟地址空间 “ 中 , 分配一块 ” 虚拟内存区域 " ; 2、产生缺页异常 缺页异常 : Linux 内核在分配 " 物理内存 “ 时 , 采用了 ” 延迟策略 “ , 即进程第一次访问..., 不会立即分配 物理内存 , 而是产生一个 ” 缺页异常 " ; 3、分配物理内存页 分配 物理内存页 : 缺页异常后的 2 种处理策略 ; 文件映射 : 对于 " 文件映射 " , 遇到 "...缺页异常 " 后 , 会 分配 " 物理内存页 “ , 并且将 要映射的文件 的 部分数据 读取到 该 ” 物理内存页 " 中 ; 匿名映射 : 对于 " 匿名映射 " , 直接分配 " 物理内存页 “

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    Java常见内存溢出异常分析

    .. args){       OOMTest oom = new OOMTest();       oom.stackOverFlowMethod();   }   } 运行上面的代码，会抛出如下的异常...JVM进行了一次Minor gc和两次的Major gc，从Major gc的输出可以看出，gc以后old区使用率为134K，而字节数组为10M，加起来大于了old generation的空间，所以抛出了异常...，如果调整-Xms21M,-Xmx21M,那么就不会触发gc操作也不会出现异常了。...通过上面的实验其实也从侧面验证了一个结论：当对象大于新生代剩余内存的时候，将直接放入老年代，当老年代剩余内存还是无法放下的时候，出发垃圾收集，收集后还是不能放下就会抛出内存溢出异常了 持久带溢出(OutOfMemoryError...对于Linux系统，我们可以通过ulimit -u来查看此限制。 给虚拟机分配的内存过大，导致创建线程的时候需要的native内存太少。

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    JVM学习笔记——Java内存区域与内存溢出异常

    这个区域有两种异常情况：线程请求的栈深度>JVM允许的深度，导致stackoverflow错误； 扩展时无法获取足够的内存，导致OutOfMemoryError错误。...直接内存 这部分并不是虚拟机运行数据区的一部分，也不是JVM规范中定义的内存区域。虽然本机直接内存的分配不会受到java堆的影响，但是还会受到本机总内存以及处理器寻址空间的限制。...指针碰撞：假设java堆中内存是绝对规整的，中间放着一个指针作为分界点的指示器，分配内存只需把指针向空闲空间那边移动一段与对象大小相等的距离。...空闲列表：内存不规整，虚拟机必须维护一个表，记录哪些内存块是可用的，从中找到一块足够大的内存分配给实例。...有两种解决方案： 对分配内存空间的动作进行同步处理 把内存分配的动作按照线程划分到不同的空间中进行，即每个线程在java堆中预先分配一小块内存，称为本地线程分配缓冲（TLAB） 对象的内存布局 对象中的内存布局可以分为三个区域

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    Linux内存描述之内存节点node--Linux内存管理(二)

    CPU访问本地内存的速度比访问远程内存的速度要快 Linux适用于各种不同的体系结构, 而不同体系结构在内存管理方面的差别很大....因此linux内核需要用一种体系结构无关的方式来表示内存....因此linux内核把物理内存按照CPU节点划分为不同的node, 每个node作为某个cpu结点的本地内存, 而作为其他CPU节点的远程内存, 而UMA结构下, 则任务系统中只存在一个内存node, 这样对于...系统中的NUMA结点都是从0开始编号的 3.1 linux-2.4中的实现 pgdat_next指针域和pgdat_list内存结点链表 而对于NUMA结构的系统中, 在linux-2.4.x之前的内核中所有的节点...-3.x~4.x的实现 node_data内存节点数组 在新的linux3.x~linux4.x的内核中，内核移除了pg_data_t的pgdat_next之指针域, 同时也删除了pgdat_list链表

    7.9K21

    Linux内存描述之内存页面page--Linux内存管理(四)

    1 Linux如何描述物理内存 Linux把物理内存划分为三个层次来管理 层次 描述 存储节点(Node) CPU被划分为多个节点(node), 内存则被分簇, 每个CPU对应一个本地物理内存, 即一个...内存中的每个节点都是由pg_data_t描述,而pg_data_t由struct pglist_data定义而来, 该数据结构定义在include/linux/mmzone.h, line 615, 每个结点关联到系统中的一个处理器...简单来说, 页是一个数据块, 可以存放在任何页框(内存中)或者磁盘(被交换至交换分区)中 我们今天就来详细讲解一下linux下物理页帧的描述 2 页帧 内核把物理页作为内存管理的基本单位....因此在后来linux-2.4.x的更新中, 删除了这个字段, 取而代之的是page->flags的最高ZONE_SHIFT位和NODE_SHIFT位, 存储了其所在zone和node在内存区域表zone_table...3.2 内存页标识pageflags 其中最后一个flag用于标识page的状态, 这些状态由枚举常量enum pageflags定义, 定义在include/linux/page-flags.h?

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    Linux内存描述之概述--Linux内存管理(一)

    2 (N)UMA模型中linux内存的机构 Linux适用于各种不同的体系结构, 而不同体系结构在内存管理方面的差别很大. 因此linux内核需要用一种体系结构无关的方式来表示内存....Linux内核通过插入一些兼容层, 使得不同体系结构的差异很好的被隐藏起来, 内核对一致和非一致内存访问使用相同的数据结构 2.1 (N)UMA模型中linux内存的机构 非一致存储器访问(NUMA)模式下...而内存管理的其他地方则认为他们就是在处理一个(伪)NUMA系统. 2.2 Linux物理内存的组织形式 Linux把物理内存划分为三个层次来管理 层次 描述 存储节点(Node) CPU被划分为多个节点..., 我们会在后面典型架构(x86)上内存区域划分详细讲解x86_32上的内存区域划分 因此Linux内核对不同区域的内存需要采用不同的管理方式和映射方式, 为了解决这些制约条件，Linux使用了三种区:...2.6 高端内存 由于能够被Linux内核直接访问的ZONE_NORMAL区域的内存空间也是有限的，所以LINUX提出了高端内存（High memory）的概念，并且允许对高端内存的访问

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    Java虚拟机内存管理（三）—内存异常

    3、内存异常 虽然说有 Java 虚拟机帮助我们管理内存，但是在管理过程中仍然有内存异常的发生。除了前面内存划分中说到的程序计数器外，其他区域都有发生 OutOfMemoryError 异常的可能。...在使用 MAT 内存分析器工具之前，我们还要知道内存泄露和内存溢出的区别，我在前面没有将 OutOfMemoryError 异常翻译成内存泄露异常或内存溢出异常，而是使用原本的英文，内存泄露和内存溢出只是导致出现异常的原因...异常产生的原因是内存泄露。...栈的深度是由栈的内存空间决定的，请求的栈越深，也即是已使用的栈的空间越大，所以上面 Java 虚拟机规范中的两种异常是有重叠之处的，一种异常也可能会导致另外一种异常的发生，到底是栈的内存空间太小引起的内存异常还是已使用的栈的内存空间太大引起的内存异常...直接内存异常.jpg

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    Linux内存管理

    本篇介绍 本篇介绍下Linux的内存管理，用系统角度看内存的寻址和分配机制。 内容介绍 内存管理应该是系统中最难的模块之一了，而且历史也悠久，就先来简单回顾下。...分页机制可以完全避免内存碎片问题么？ 公布下答案： 的确有分页机制就可以完全不需要分段机制，目前linux是在分段的基础上实现了分页，这个也有考虑到是兼容性问题。...; /* for /proc/PID/auxv */ struct percpu_counter rss_stat[NR_MM_COUNTERS]; struct linux_binfmt...mmap流程如下： image.png 缺页异常 linux 是在不得不使用物理内存的时候才会分配物理内存。这句话该怎么理解呢？...缺页异常处理的核心函数是do_page_fault, 实现流程如下： image.png 页面回收 当我们看到可用物理内存不是太多的时候可用不用急着换更大的内存，因为对于系统，如果物理内存够的话，会尽量用物理内存

    13.8K51

    Linux内存描述之内存区域zone--Linux内存管理(三)

    因此相对于任何一个CPU访问本地内存的速度比访问远程内存的速度要快, 而Linux为了兼容NUMAJ结构, 把物理内存相依照CPU的不同node分成簇, 一个CPU-node对应一个本地内存pgdata_t..., 我们会在后面典型架构(x86)上内存区域划分详细讲解x86_32上的内存区域划分 因此Linux内核对不同区域的内存需要采用不同的管理方式和映射方式, 因此内核将物理地址或者成用zone_t表示的不同地址区域...Linux使用enum zone_type来标记内核所支持的所有内存区域 3.1 内存区域类型zone_type zone_type结构定义在include/linux/mmzone.h, 其基本信息如下所示...位系统中, Linux内核虚拟地址空间只有1G, 而0~895M这个986MB被用于DMA和直接映射, 剩余的物理内存被成为高端内存....Linux必须处理如下两种硬件存在缺陷而引起的内存寻址问题： 一些硬件只能用某些特定的内存地址来执行DMA 一些体系结构其内存的物理寻址范围比虚拟寻址范围大的多。

    9.5K31

    Java虚拟机内存分区域与内存溢出异常

    java虚拟机所管理的内存分为以下几个运行时数据区域。 Ⅰ程序计数器：当前线程所执行的字节码的行号指示器。...这类伴随线程存储的内存区域，称为线程私有的内存。 ⅡJavax虚拟机栈：很多刚学Java的学生通常会把Java内存区域分为堆和栈，这种分法比较粗糙，其中所指的栈就是现在所看的虚拟机栈。...举个例子说就是，在Java虚拟机运行一个方法时，方法内部的变量就是存储在Java虚拟机栈这个内存区域中，当然也是伴随这个方法的结束，其中的内存就释放了，也就是伴随着线程的内存区域，时线程私有的。...重点说下，关于这里的内存溢出问题，Java堆空间扩展方法， 通过-Xmx 和-Xms 控制，最好时设置成最小的和最大空间一样，并且为物理内存的四分之一。显而易见，对象实例存放的内存时线程共享的。...主要的内存区域就是这么几块。关于内存异常(OOM) 会放在下篇内容说明。

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