Linux内核源码分析 (B.2)虚拟地址空间布局架构

Linux内核源码分析 (B.2)虚拟地址空间布局架构

文章目录

一、Linux内核整体架构及子系统

  • Linux内核只是操作系统当中的一部分,对下管理系统所有硬件设备,对上通过系统调用向Library Routine或其他应用程序提供API接口。

二、Linux内核内存管理架构

  • 内存管理可以通过以下三个维度进行介绍:
    • 用户空间
      • 相当于应用程序使用malloc()申请内存,通过free()释放内存。malloc()/free()是glibc库的内存分配器ptmalloc提供的接口,ptmalloc使用系统调用brk或mmap向内核以页为单位申请内存。
    • 内核空间
      • 虚拟内存管理负责从进程的虚拟地址空间分配虚拟页,sys_brk来扩大或收缩堆,sys_mmap用来在内存映射区域分配虚拟页,sys_munmap用来释放虚拟页。页分配器负责分配物理页,使用分配器是伙伴分配器。
      • 内核空间扩展功能,不连续页分配器提供分配内存的接口vmalloc和释放内存接口vfree。在内存碎片化的时候,申请连续物理页的成功率比较低,可以申请不连续的物理页,映射到连续的虚拟页,即虚拟地址连续而物理地址不连续。
      • 内存控制组用来控制进程占用的内存资源。当内存碎片化的时候,找不到连续的物理页,内存碎片整理过迁移方式得到连续的物理页。在内存不足的时候,页回收负责回收物理页。
    • 硬件
      • MMU包含一个页表缓存,保存最近使用过的页表映射,避免每次把虚拟地址转换为物理地址都需要查询内存中的页表。解决处理器执行速
        度和内存速度不匹配问题,中间增加一个缓存。一级缓存分为数据缓存和指令缓存。二级作用协调一级缓存和内存之间的工作效率。
  • 系统调用
相关推荐
一个天蝎座 白勺 程序猿13 分钟前
KingbaseES数据库归档重做日志文件管理:从配置到运维的实战指南
运维·数据库·oracle·kingbasees·金仓数据库
2035去旅行4 小时前
bootcmd 详细讲解
linux·嵌入式·arm·soc
分布式存储与RustFS4 小时前
镜像仓库的层别堆本地盘:用 RustFS 给 Docker Registry 当 S3 后端
运维·云原生·开源·对象存储·分布式存储·s3·性能基准
陈希1235 小时前
Linux 防火墙配置实战:firewalld、iptables 与云安全组
linux·运维·服务器
女神下凡5 小时前
芯参谋(95):嵌入式文件系统_开发指南
linux·服务器·arm开发·驱动开发·设计规范
@兽血沸腾6 小时前
Windows系统安装Jenkins部署应用至远程Windows服务器操作指南
运维·服务器·jenkins
且从容.9 小时前
Ubuntu安装flume
linux·ubuntu·flume
承渊政道9 小时前
Linux网络学习【Reactor反应堆模式】
linux·网络·学习·ubuntu·reactor
isboyjc10 小时前
Lomo Agent:面向创作型、持续协作 Agent 的架构设计与工程实践
人工智能·架构·agent
讯捷蓝达11 小时前
戴尔R720xd服务器卡死在 “Configuring Memory...Done“,换了内存还是卡?问题根本不在内存
运维·服务器