Linux物理内存三级架构 对于内存管理，Linux采用了与具体体系架构不相关的设计模型，实现了良好的可伸缩性。它主要由内存节点node、内存区域zone和物理页框page三级架构组成。...• 内存节点node 内存节点node是计算机系统中对物理内存的一种描述方法，一个总线主设备访问位于同一个节点中的任意内存单元所花的代价相同，而访问任意两个不同节点中的内存单元所花的代价不同...Linux内核中使用数据结构pg_data_t来表示内存节点node。如常用的ARM架构为UMA架构。...如基于IA32体系结构的个人计算机系统中，由于历史原因使得ISA设备只能使用最低16MB来进行DMA传输。又如，由于Linux内核采用 • 物理页框page 2....Linux虚拟内存三级页表 Linux虚拟内存三级管理由以下三级组成： • PGD: Page Global Directory (页目录) • PMD: Page Middle
由于NUMA存储结构的引入，这就需要相应的管理机制来支持， linux 2.4版本就已经开始对其支持了。...于是当前分析的3.14.12版本，linux的物理内存管理机制将物理内存划分为三个层次来管理，依次是：Node（存储节点）、Zone（管理区）和Page（页面）。 ?...linux内核的设计就是腾出32个页全局目录项，256的1/8。那么32个页全局目录项对应多大的内存空间？算一下可以知道是128M，也就是说直接映射的内存空间是896M。...接着看一下内存管理框架的初始化实现，initmem_init()： 【file：/arch/x86/mm/init_32.c】 #ifndef CONFIG_NEED_MULTIPLE_NODES void...这里sparse memory涉及到linux的一个内存模型概念。linux内核有三种内存模型：Flat memory、Discontiguous memory和Sparse memory。
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。...，而arch_zone_highest_possible_pfn则是用来存储各内存管理区可使用的最大内存页框号。...，同时也确定了各管理区的最小内存页框号,实际上就是确定各个管理区的上下边界。...，忽略kernelcore和movablecore的设置，找到最高内存管理区的起始页usable_startpfn和Movable管理区的页框号。...其中局部变量kernelcore_node表示各个nodes平均分摊到的内存页面数，usable_startpfn表示movable管理区的最低内存页框号，主要通过遍历node_states[N_MEMORY
start_pfn, end_pfn, zones_size, zholes_size); } 该函数中，其中init_zone_allows_reclaim()用于计算评估内存管理区是否可回收以及合适的...node_start_pfn); /* Return the spanned pages */ return zone_end_pfn - zone_start_pfn; } 其主要是统计node管理节点的内存跨度...，该跨度不包括movable管理区的，里面调用的adjust_zone_range_for_zone_movable()则是用于剔除movable管理区的部分。...再往下的mminit_verify_pageflags_layout()函数主要用于内存初始化调测使用的，由于未开启CONFIG_DEBUG_MEMORY_INIT配置项，此函数为空。...而setup_nr_node_ids()是用于设置内存节点总数的，此处如果最大节点数MAX_NUMNODES不超过1，则是空函数。
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...，将遍历.init.setup段中的排布的obs_kernel_param结构体，找到匹配的字符串及early成员为true的情况下，将会调用其中的setup_func钩子函数，由此将对应数据初始化。...do_early_param()函数在初始化时的调用关系： do_early_param()函数在初始化时的调用关系： start_kernel() ->setup_arch() ->parse_early_param...而其值的由来呢？...而boot_command_line早期则是在/arch/x86/kernel/head_32.s的初始化中来自于boot_params。
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。 ?...，包括内存空洞的总的物理页面大小； int node_id; ——pg_data_t对应的索引号，非NUMA架构下该值为0； nodemask_t reclaim_nodes; ——用于记录可回收的内存管理节点...pg_data_list； unsigned long zone_start_pfn; ——记录当前内存管理区中最小的物理页面号； unsigned long spanned_pages; ——记录内存管理区的总页面数...，包括内存空洞的页面数，实则上是管理区末尾页面号和起始页面号的差值； unsigned long present_pages; ——除去内存空洞后的内存管理区实际有效的总页面数； unsigned long...managed_pages; ——用于记录被内存管理算法管理的物理页面数，这是除去了在初始化阶段被申请的页面； int nr_migrate_reserve_block; ——用于优化的，记录内存迁移保留的页面数
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。...当需要用到原始内容时，这些信息会被重新从交换空间读入物理内存。 Linux的内存管理采取的是分页存取机制。...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。...Linux虽然可以在一段时间内自行恢复，但是恢复后的系统已经基本不可用了。
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。...分段和分页 谈到内存管理，最先想到的就是分段和分页机制。...这时候就希望有一种粒度更细的机制，于是分页就呼之欲出了。分页把地址空间按照页框来管理，一般是4k，也有其他款式的，总之要和物理内存的页框大小匹配上。这样内存就按照页框的粒度来管理就好了。...分页机制只是将内存管理的粒度变小了，不过还是不能完全避免内存碎片问题，只是目前的内存碎片一定会小于页框大小，比起之前的方案已经改进很多了。...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？
cache的存取速度最高，可以和CPU匹配，因此其代价最高，容量也最小。 操作系统内存管理包括物理内存管理和虚拟内存管理： 我们这篇主要介绍Linux的虚拟内存管理。...物理内存管理在另外一篇：《操作系统内存管理(思维导图详解)》 1、程序的进程在内存的数据结构 一.Linux 进程在内存数据结构 ---- 1、存储（没有调入内存）阶段： 可以看到一个可执行程序在存储...并且提供段 内分页管理机制 ． 为 Linux虚拟内存管理机制提供了支持 。 ...六.分页机制管理 ---- Linux使用分页管理机制来更加有效地利用物理内存．当创建一个进程时．仅仅把当前进程的一小部分真正装入内 存．其余部分需要访问时．处理器产生一个页故障．由缺页中断服务程序根据缺页虚拟地址和出错码调用写拷贝函数...例如：32位Linux的每个用户进程都可以访问4GB的线性地址空间， 而实际的物理内存可能远远少于4GB． 采用分页机制 ，Linux仅把可执行映像的一小部分装入物理内存．
查看Linux内存使用情况 free -m Linux内存清理：绝大多数情况下都不需要此操作，因为cache的内存在需要的时候是可以自动释放的～ 最好先sync几次，再清理内存，有下面三个级别，数值越大清理越彻底...该文件的值默认为0. echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches echo 3 > /proc/sys/vm/...drop_caches 更多内存清理的介绍参见转载的文章：http://www.cnblogs.com/jyzhao/articles/3999185.html Linux共享内存 ipcs -a 查看内存条数
saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]； struct linux_binfmt *binfmt; cpumask_t cpu_vm_mask; mm_counter_t...unsigned int last_interval; unsigned long flags; struct core_state *core_state; } 分配的每个虚拟内存区域都由一个...vm_area_struct 数据结构来管理，包括虚拟内存的起始和结束地址，以及内存的访问权限等，通常命名为vma；vm_area_struct 数据结构的定义如下： ?...区域的链接列表，按地址排序*/ struct vm_area_struct *vm_next, *vm_prev; struct rb_node vm_rb; /* 此VMA左侧最大的可用内存间隙...）*/ void * vm_private_data; /* 是vm_pte（共享内存） */ #ifndef CONFIG_MMU struct vm_region *vm_region;
内存是计算机的主存储器。内存为进程开辟出进程空间，让进程在其中保存数据。我将从内存的物理特性出发，深入到内存管理的细节，特别是了解虚拟内存和内存分页的概念。 内存 简单地说，内存就是一个数据货架。...因此，Linux采用了分页（paging）的方式来记录对应关系。所谓的分页，就是以更大尺寸的单位页（page）来管理内存。在Linux中，通常每页大小为4KB。...这种对应关系让上层的抽象内存和下层的物理内存分离，从而让Linux能灵活地进行内存管理。由于每个进程会有一套虚拟内存地址，那么每个进程都会有一个分页表。为了保证查询速度，分页表也会保存在内存中。...因此，Linux中的分页表，采用了多层的数据结构。多层的分页表能够减少所需的空间。 我们来看一个简化的分页设计，用以说明Linux的多层分页表。...最新Linux系统中的分页表多达3层，管理的内存地址也比本章介绍的长很多。不过，多层分页表的基本原理都是相同。 综上，我们了解了内存以页为单位的管理方式。
我将从内存的物理特性出发，深入到内存管理的细节，特别是了解虚拟内存和内存分页的概念。 内存 简单地说，内存就是一个数据货架。内存有一个最小的存储单位，大多数都是一个字节。...因此，Linux采用了分页（paging）的方式来记录对应关系。所谓的分页，就是以更大尺寸的单位页（page）来管理内存。在Linux中，通常每页大小为4KB。...这种对应关系让上层的抽象内存和下层的物理内存分离，从而让Linux能灵活地进行内存管理。由于每个进程会有一套虚拟内存地址，那么每个进程都会有一个分页表。为了保证查询速度，分页表也会保存在内存中。...因此，Linux中的分页表，采用了多层的数据结构。多层的分页表能够减少所需的空间。 我们来看一个简化的分页设计，用以说明Linux的多层分页表。...最新Linux系统中的分页表多达3层，管理的内存地址也比本章介绍的长很多。不过，多层分页表的基本原理都是相同。 综上，我们了解了内存以页为单位的管理方式。
OC 内存管理的基本概念 1....内存管理的基本概念 栈区 stack 堆区 heap heap（堆）是最自由的一种内存，它完全由程序来负责内存的管理，包括什么时候申请，什么时候释放，而且对它的使用也没有什么大小的限制。...OC内存管理的范围 堆区 中 继承 NSObject 的 对象 内存管理的原理及分类 引用计数 ARC or MRC MRC快速入门 +1 alloc new copy -1 release autorelease...内存管理原则 原则 对象有人使用，不回收 使用对象，+1 不使用对象 -1 谁创建， 谁release 谁retain， 谁release 总结 +1 就该-1 内存管理的研究内容： 野指针 定义的指针没有初始化...（没有指向） 指向的空间已经被释放 （僵尸对象） 内存泄漏 栈区指针变量已经被释放，而堆区的空间还没有被释放 单个对象的内存管理（野指针） 僵尸对象 已经被释放的对象，在内存中可能还能继续访问，但容易出
内存管理 图片 内存布局 图片 什么是引用计数 Objective-C通过retainCount的机制来决定对象是否需要释放。...无论是手动管理内存，还是ARC机制，都是通过对retainCount来进行内存管理的。 内存中每一个对象都有一个属于自己的引用计数器。...引用计数器的管理 图片 引用计数的存储 图片 SideTable 图片 图片 图片 底层的实现 retainCount 图片 release 图片 RefCountMap的原理 通过计算对象地址的哈希值...自动释放池 AutoreleasePool：自动释放池是 Objective-C 开发中的一种自动内存回收管理的机制，为了替代开发人员手动管理内存，实质上是使用编译器在适当的位置插入release、autorelease...等内存释放操作。
linux内存管理卷帙浩繁，本文只能层层递进地带你领略冰山轮廓，通过本文你将了解到以下内容： 为什么需要管理内存 linux段页管理机制 内存碎片的产生机理 为什么需要管理内存 老子的著名观点是无为而治...在linux系统中如果以一种原始简单的方式管理内存是存在一些问题的，我们来看几个场景。...对于我们居民来说唯一的实体就是自己的房子住所，这是物理上的单位，是真实存在的，这也是最基本的单位。...物理内存和内存碎片 ---- 前面说的段页管理机制算是虚拟空间的部分，然而linux内存管理的另外一个重要部分就是物理内存的管理了，也就是如何分配和回收物理内存，这就涉及到一些内存分配算法和分配器。...这是Linux内存管理的优秀特性，无论物理内存有多大，Linux都将其充分利用，将一些程序调用过的硬盘数据缓存到内存，利用内存读写的高速性提高系统的数据访问性能。
本文主要介绍 linux 内存组织结构和页面布局，内存碎片产生原因和优化算法，linux 内核几种内存管理的方法，内存使用场景以及内存使用的那些坑。...从内存的原理和结构，到内存的算法优化，再到使用场景，去探寻内存管理的机制和奥秘。 一、走进 linux 内存 1、内存是什么？...二、 linux 内存地址空间 1、linux 内存地址空间 Linux 内存管理全貌 ?...三、 Linux 内存分配算法 内存管理算法——对讨厌自己管理内存的人来说是天赐的礼物 1、内存碎片 1) 基本原理 产生原因：内存分配较小，并且分配的这些小的内存生存周期又较长，反复申请后将产生内存碎片的出现...它们是通过页表映射的 当它们移动到新的位置，页表项也会相应的更新 6、slab 算法——基本原理 1) 基本概念 Linux 所使用的 slab 分配器的基础是 Jeff Bonwick 为 SunOS
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...从上面的描述，我们可以知道高端内存的最基本思想, 借一段地址空间，建立临时地址映射，用完后释放，达到这段地址空间可以循环使用，访问所有物理内存。...4 页框管理 4.1 页框管理 Linux采用4KB页框大小作为标准的内存分配单元。...每个管理区又有自己的描述符，描述了该管理区空闲的页框，保留页数目等。每个页描述符都有到内存节点和到节点管理区的连接（被放在flag的高位字段）。...内核调用一个内存分配函数时，必须指明请求页框所在的管理区，内核通常指明它愿意使用哪个管理区。 4.2 保留的页框池 如果有足够的空闲内存可用、请求就会被立刻满足。
内存管理是操作系统内核中最复杂的部分之一， start_kernel函数在内核启动第一个init进程前初始化了所有的内核特性（包括那些依赖于不同架构的特性），你也许还记得引导时创立的临时页表，但复杂的内存管理部分还没有开始...，当start_kernel函数被调用时，我们会看到初期内存管理到更复杂的内存管理数据结构和技术的转变，为了更好的理解内核的初始化过程，我们需要对这些技术有更清晰的理解，今天我们会着重讨论这个过程，主要针对初期的内存管理...，也不参与内存的分配，称之为静态内存； GPU/camera/多核共享的内存都需要预留大量连续内存，这部分内存平时不使用，但是必须为各个应用场景预留，这样的内存称之为预留内存； 内存其余的部分，是需要内核管理的内存...memblock是什么 memblock介绍 memblock即linux启动后kernel管理内存空间抽象出来的结构，此时buddy系统和slab分配器等并没有初始化，当需要执行一些内存管理、内存分配的任务...，此时就是有初期的管理模块memblock机制。
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