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启动期间的内存管理之初始化过程概述----Linux内存管理(九)

内存管理的上下文中, 初始化(initialization)可以有多种含义. 在许多CPU上, 必须显式设置适用于Linux内核的内存模型....而我们今天要讲的boot阶段就是系统初始化阶段使用的内存分配器. 1 前景回顾 1.1 Linux内存管理的层次结构 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...在系统启动的过程中,创建和分配mem_map的内存区域, mem_map定义在mm/page_alloc.c?...因为内核在内存管理完全初始化之前就需要使用内存. 在系统启动过程期间, 使用了额外的简化内存管理模块, 然后在初始化完成后, 将旧的模块丢弃掉. 因此我们可以把linux内核的内存管理分三个阶段。...分配器)或者memblock, 用于在启动阶段早期分配内存, 而在系统初始化完成后, 该分配器被内核抛弃, 然后初始化了一套新的更加完善的内存分配器. 2.1 引导内存分配器bootmem 在启动过程期间

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启动期间的内存管理之bootmem_init初始化内存管理–Linux内存管理(十二)

启动过程中的内存初始化 首先我们来看看start_kernel是如何初始化系统的, start_kerne定义在init/main.c?...内存管理所需要的工作 1.2 (第一阶段)启动过程中的内存分配器 在初始化过程中, 还必须建立内存管理的数据结构, 以及很多事务....因为内核在内存管理完全初始化之前就需要使用内存. 在系统启动过程期间, 使用了额外的简化悉尼股市的内存管理模块, 然后在初始化完成后, 将旧的模块丢弃掉....建立内存管理的数据结构 对相关数据结构的初始化是从全局启动函数start_kernel中开始的, 该函数在加载内核并激活各个子系统之后执行....Linux内存管理伙伴算法 linux 内存管理 - paging_init 函数 free_area_init_nodes初始化了NUMA系统中所有结点的pg_data_t和zone、page

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启动期间的内存管理之引导分配器bootmem--Linux内存管理(十)

内存管理的上下文中, 初始化(initialization)可以有多种含义. 在许多CPU上, 必须显式设置适用于Linux内核的内存模型....bootmem分配器是用于在启动阶段分配内存的,对该分配器的需求集中于简单性方面,而不是性能和通用性. 2....因此在系统启动过程期间, 内核使用了一个额外的简化形式的内存管理模块引导内存分配器(boot memory allocator–bootmem分配器), 用于在启动阶段早期分配内存, 而在系统初始化完成后...include/linux/bootmem.h?...用bootmem初始化内存结点管理域 bootmem分配器的初始化是一个特定于体系结构的过程, 此外还取决于系统的内存布局 系统是从start_kernel开始启动的, 在启动过程中通过调用体系结构相关的

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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。...读者会问,系 统启动时,内核的代码和数据不是被装入到物理内存吗?它们为什么也处于虚拟内存中呢?这和编译程序有关,后面我们通过具体讨论就会明白这一点。...当系统启动时,Linux内核映像被安装在物理地址0x00100000开始的地方,即1MB开始的区间(第1M留作它用)。

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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。...其实Linux启动过程中会执行“swapon -a”命令,此命令会加载列在/etc/fstab中的所有交换空间。 移除交换空间 通过swapoff即可移除交换空间。

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启动期间的内存管理之pagging_init初始化分页机制--Linux内存管理(十四)

1 今日内容(分页机制初始化) 在初始化内存的结点和内存区域之前, 内核先通过pagging_init初始化了内核的分页机制....在分页机制完成后, 才会开始初始化系统的内存数据结构(包括内存节点数据和内存区域), 并在随后初始化buddy伙伴系统来接管内存管理的工作 2 分页机制初始化 arm64架构下, 内核在start_kernel...如果所有物理内存页都映射到用户空间进程能访问的地址空间中, 如果在系统上有几个应用程序在运行, 将导致严重的安全问题. 每个应用程序都能够读取和修改其他进程在物理内存中的内存区....虚拟内存中连续、但物理内存中不连续的内存区,可以在vmalloc区域分配。该机制通常用于用户过程,内核自身会试图尽力避免非连续的物理地址。...内核通常会成功,因为大部分大的内存块都在启动时分配给内核,那时内存的碎片尚不严重。但在已经运行了很长时间的系统上,在内核需要物理内存时,就可能出现可用空间不连续的情况。

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Linux启动流程

Linux操作系统的启动过程是一个复杂而精密的流程,涉及到多个阶段和组件。本文将对Linux启动流程进行深入探讨,并对比不同发行版之间的一些差异。...加载内核: 根据配置文件的指示,Grub会从指定位置加载Linux内核到内存。 初始化RAM磁盘: Grub会将RAM磁盘初始化为根文件系统。...Syslinux的启动流程相对简单: 加载配置文件: Syslinux读取配置文件,其中包含了引导选项和内核位置。 加载内核: Syslinux加载Linux内核到内存。...传递控制权: 最后,Syslinux将控制权传递给Linux内核。 2. 内核启动过程 无论使用哪种引导加载程序,一旦内核被加载到内存,就会开始执行内核启动过程。...通过对比不同发行版的启动流程,我们能更好地理解Linux系统的运作机制,为故障排查和系统优化提供更深入的了解。希望本文能够帮助读者更好地理解Linux启动流程,并在实际应用中发挥作用。

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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...,它包含了该页面所有的内存页,被放置在全局mem_map数组中 bdata 这个仅用于引导程序boot 的内存分配,内存启动时,也需要使用内存,在这里内存使用了自举内存分配器,这里bdata是指向内存自举分配器的数据结构的实例...-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

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linux启动流程

每次打开 Linux PC 时,它都会经历一系列阶段,然后最终显示提示输入用户名或密码的登录屏幕。每个 Linux 发行版在典型的启动过程中都会经历 4 个不同的阶段。...每次打开 Linux PC 时,它都会经历一系列阶段,然后最终显示提示输入用户名或密码的登录屏幕。每个 Linux 发行版在典型的启动过程中都会经历 4 个不同的阶段。...当 Linux 系统启动时,BIOS(基本输入输出系统)启动并执行开机自检(POST)。这是执行大量诊断检查的完整性检查。...一旦BIOS找到 grub2 引导加载程序,它就会执行并将其加载到主内存 (RAM) 上。 该GRUB2菜单允许你做两件事情。它允许您选择要使用的 Linux 内核版本。...GRUB 的主要目标是将 Linux 内核加载到主内存中。 3. 内核初始化 内核是任何 Linux 系统的核心。它将 PC 的硬件与底层进程连接起来。内核控制 Linux 系统上的所有进程。

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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....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?...在系统启动的过程中,创建和分配mem_map的内存区域, mem_map定义在mm/page_alloc.c?

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Linux 内核 内存管理】Linux 内核内存布局 ④ ( ARM64 架构体系内存分布 | 内核启动源码 start_kernel | 内存初始化 mm_init | mem_init )

文章目录 一、ARM64 架构体系内存分布 二、Linux 内核启动源码 start_kernel 三、内存初始化源码 mm_init 四、内存初始化源码 mem_init 一、ARM64 架构体系内存分布...; 二、Linux 内核启动源码 start_kernel ---- 在 Linux 内核初始化完成后 , 会在 " 初始化内存 " 时 , 输出 内存布局 ; Linux 内核启动源码是定义在 linux...-5.6.18\init\main.c 源码中的 asmlinkage __visible void __init start_kernel(void) 函数 ; 在 Linux 内核启动方法 中 ,...-5.6.18\init\main.c#822 三、内存初始化源码 mm_init ---- mm_init 方法在 linux-5.6.18\init\main.c#795 定义 , /* * Set...-5.6.18\init\main.c#795 四、内存初始化源码 mem_init ---- 在 linux-5.6.18\init\main.c#795 定义的 mm_init 方法 中 , 调用了

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性能测试必备知识(10)- Linux 是怎么管理内存的?

做性能测试的必备知识系列,可以看下面链接的文章哦 https://www.cnblogs.com/poloyy/category/1806772.html 内存映射 日常生活常说的内存是什么 比方说,我的笔记本电脑内存就是...虚拟地址空间 为了解决上面的问题,Linux 内核给每个进程都提供了一个独立的虚拟地址空间,并且这个地址空间是连续的 这样,进程就可以很方便地访问内存,更确切地说是访问虚拟内存 内部 虚拟地址空间的内部又被分为内核空间和用户空间两部分...页表实际上存储在 CPU 的内存管理单元 MMU 中 正常情况下,处理器就可以直接通过硬件,找出要访问的内存 在页表的映射下,进程就可以通过虚拟地址来访问物理内存了 灵魂拷问 么具体到 一个 Linux...其实并没有真正分配内存 这些内存,都只在首次访问时才分配,也就是通过缺页异常进入内核中,再由内核来分配内存 Linux 使用伙伴系统来管理内存分配 这些内存在 MMU 中以页为单位进行管理,伙伴系统也一样...,以页为单位来管理内存,并且会通过相邻页的合并,减少内存碎片化 在用户空间,malloc 通过 分配的内存,在释放时并不立即归还系统,而是缓存起来重复利用 brk() 在内核空间,Linux 则通过

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Linux启动流程

这是因为BIOS中包含了CPU的相关信息、设备启动顺序信息、硬盘信息、内存信息、时钟信息、PnP特性等等。在此之后,计算机心里就有谱了,知道应该去读取哪个硬件设备了。...系统读取内存中的grub配置信息(一般为menu.lst或grub.lst),并依照此配置信息来启动不同的操作系统。...启动第四步--加载内核 根据grub设定的内核映像所在路径,系统读取内存映像,并进行解压缩操作。此时,屏幕一般会输出“Uncompressing Linux”的提示。...系统将解压后的内核放置在内存之中,并调用start_kernel()函数来启动一系列的初始化函数并初始化各种设备,完成Linux核心环境的建立。...这就是嵌入式Linux系统启动过程 Linux 引导的整个过程。

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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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启动期间的内存管理之build_zonelists初始化备用内存域列表zonelists--Linux内存管理(十三)

成员信息 // http://lxr.free-electrons.com/source/include/linux/mmzone.h?...高端内存最廉价, 因为内核没有任何部分依赖于从该内存域分配的内存, 如果高端内存用尽, 对内核没有副作用, 所以优先分配高端内存 普通内存域的情况有所不同, 许多内核数据结构必须保存在该内存域, 而不能放置到高端内存域...Zone方式, 按zone类型从高到低依次排列各节点的同相类型zone 可通过启动参数”numa_zonelist_order”来配置zonelist order,内核定义了3种配置, 这些顺序定义在mm...build_all_zonelists_init(); 4.1 system_state系统状态标识 其中system_state变量是一个系统全局定义的用来表示系统当前运行状态的枚举变量, 其定义在include/linux...zone->name, zone->present_pages, zone_batchsize(zone)); } 5 总结 5.1 start_kernel启动流程

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