Linux内存管理三层次解密

从 Linux 内核的角度看内存管理,内存管理是一个很复杂的系统,涉及的内容很多。如果用分层来描述,内存空间可以分成3个层次,分别是用户空间层、内核空间层和硬件层。

  • 用户空间层可以理解为 Linux 内核内存管理为用户空间暴露的系统调用接口。通常 libc 库会封装成常见的 C 函数,如 malloc() 和 mmap() 等。

  • 内核空间层包含的模块相当丰富。用户空间层和内核空间层的接口是系统调用,因此内核空间层首先需要处理与这些内存管理相关的系统调用,如 sys_brk、sys_mmap、sys_madvise 等。接下来就包括 VMA 管理、缺页中断、匿名页面、页面高速缓存、页面回收、RMAP、slab 分配器、页表管理等模块了。

  • 最下面的是硬件层,包括处理器的 MMU、TLB 和高速缓存部件,以及板载的物理内存,如 LPDDR 或者 DDR。

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