包括程序装入等概念、交换技术、连续分配管理方式和非连续分配管理方式(分页、分段、段页式)。
固定分区是指系统先把内存划分为若干个大小固定的分区,一旦分配好,在系统运行期间便不再重新划分。程序运行时必须提供对内存资源的最大申请量。
早起批处理系统只能一次处理一个任务,多道程序设计使得批处理系统可以一次处理多个任务。对多道程序的管理是操作系统的重要功能。
存储器的层次: 分为寄存器、主存(内存)和 辅存(外存)三个层次。 主存:高速缓冲存储器、主存储器、磁盘缓冲存储器, 主存又称为可执行存储器; 辅存:固定磁盘存储器、可移动的外部存储器; 其可长期保存数据,但不能被处理器直接访问。 此处针对的是在OS层面上对主存(内存)的管理。 内(主)存储器管理的主要功能:① 逻辑地址到物理地址的转换 ② 内存(主存)空间的分配与回收 ③ 内存信息(数据)的共享与保护 ④ 内存的逻辑扩充(虚拟存储器的实现)
对于通用计算机而言,存储层次至少分为三级:最高层为CPU寄存器,中间为主存,最低层是辅存,速度逐级变慢,容量逐级增大。详情可见:计算机组成原理:第三章 存储系统
内存管理主要包括虚地址、地址变换、内存分配和回收、内存扩充、内存共享和保护等功能。
因为程序是分段在内存中存放的,因此需要额外的空间记录每个段的存放位置和占用大小,这就引出了段表,这里的段表又被称为LDT表,每个进程都对应一个LDT表:
从第 11 篇笔记开始进入第二章节,也就是存储器管理的相关知识。下面是本篇笔记的思维导图:
用户提出内存空间的申请;系统根据申请者的要求,按照一定的分配策略分析内存空间的使用情况,找出能满足请求的空闲区,分给申请者;当程序执行完毕或主动归还内存资源时,系统要收回它所占用的内存空间或它归还的部分内存空间。
分区伙伴分配器概念 : Linux 内核 在 基本 伙伴分配器 基础上 , 增加了对 " 内存节点 “ 和 ” 内存区域 “ 的支持 , 这就是 ” 分区伙伴分配器 “ , 英文名称为 ” Zond Buddy Allocator " ;
计算机操作系统内存管理是十分重要的,因为其中涉及到很多设计很多算法。《深入理解计算机系统》这本书曾提到过,现在操作系统存储的设计就是“带着镣铐跳舞”,造成计算机一种一种容量多,速度快的假象。包括现在很多系统比如数据库系统的设计和操作系统做法相似。所以在学习操作系统之余我来介绍并总结一些操作系统的内存管理。
常见的内存分配函数有malloc,mmap等,但大家有没有想过,这些函数在内核中是怎么实现的?换句话说,Linux内核的内存管理是怎么实现的?
在上大学的时候,学习操作系统感觉特别枯燥,都是些条条框框的知识点,感觉和实际的关联不大。发现越是工作以后,在工作中越想深入了解,发现操作系统越发的重要。像现在的RHCE市场反响不错,如果想深入地学习,就有很多操作系统的知识需要补补。在实践中结合理论还是不错的一种学习方法。自从接触数据库以后,越来越感觉到很多东西其实都是相通的,操作系统中的很多设计思想在数据库中也有借鉴和改进之处。所谓大道至简,其实就是这个道理。 说到存储管理,是操作系统中式最重要的资源之一。因为任何程序和数据等都需要占有一定的存储空间,
从单道批处理系统对CPU的利用情况可看出,作业运行过程中若发生IO请求,高速的CPU要等待低速的I/O操作完成,导致CPU资源利用率和系统吞吐量降低。
文件管理在操作系统中负责文件的存储、检索、共享和保护。管理空闲空间是其中的一项重要任务,以确保文件系统的高效和灵活性。常见的空闲空间管理方法有空闲区表法、空闲链表法、位示图法和成组链表法。
单一连续分配:内存分为系统区和用户区,只有一道用户程序占据整个用户区,无外部碎片,有内部碎片,内存利用率低 固定分区分配:分为系统区和用户区,用户区划分多个分区,每个分区一个程序,无外部碎片,有内部碎片,利用率低
存储器是计算机系统中最重要的资源之一,任何程序和数据及各种控制用的数据结构都必须占有一定的存储空间,因此,存储管理直接影响系统性能。
iostat(IO statistics)命令被用于监视 CPU 和输入输出设备的使用情况。iostat 有一个弱点,它不能对某个进程进行深入分析,仅对系统的整体情况进行分析。
对 Linux 稍有了解的人都知道,Linux 会将物理的随机读取内存(Random Access Memory、RAM)按页分割成 4KB 大小的内存块,而今天要介绍的 Swapping 机制就与内存息息相关,它是操作系统将物理内存页中的内容拷贝到硬盘上交换空间(Swap Space)以释放内存的过程,物理内存和硬盘上的交换分区组成了操作系统上可用的虚拟内存,而这些交换空间都是系统管理员预先配置好的[^1]。
-计算机系统中存储器一般分为内存储器和辅助存储器两级 -内存可以分成系统区和用户区两部分,系统区用来存储操作系统等系统软件,用户区用于分配给用户作业使用
①首次适应算法(First Fit) FF算法要求空闲分区链以地址递增的次序链接。 — 在分配内存时,从链首开始顺序查找,直至找到一个大小能满足要求的空闲分区为止; — 然后再按照作业的大小,从该分区中划出一块内存空间分配给请求者,余下的空闲分区仍留在空闲链中。 — 若从链首直至链尾都不能找到一个能满足要求的分区,则此次内存分配失败,返回。
在Windows下资源管理器查看内存使用的情况,如果使用率达到80%以上,再运行大程序就能感觉到系统不流畅了,因为在内存紧缺的情况下使用交换分区,频繁地从磁盘上换入换出页会极大地影响系统的性能。而当我们使用free命令查看Linux系统内存使用情况时,会发现内存使用一直处于较高的水平,即使此时系统并没有运行多少软件。
在Windows下资源管理器查看内存使用的情况,如果使用率达到80%以上,再运行大程序就能感觉到系统不流畅了,因为在内存紧缺的情况下使用交换分区,频繁地从磁盘上换入换出页会极大地影响系统的性能。而当我们使用free命令查看Linux系统内存使用情况时,会发现内存使用一直处于较高的水平,即使此时系统并没有运行多少软件。这正是Windows和Linux在内存管理上的区别,乍一看,Linux系统吃掉我们的内存(Linux ate my ram),但其实这也正是其内存管理的特点。
在Windows下资源管理器查看内存使用的情况,如果使用率达到80%以上,再运行大程序就能感觉到系统不流畅了,因为在内存紧缺的情况下使用交换分区,频繁地从磁盘上换入换出页会极大地影响系统的性能。而当我
vmstat(VirtualMeomoryStatistics,虚拟内存统计)是 Linux 中监控内存的常用工具,可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU 等的整体情况进行监视。
页是信息的物理单位, 分页是为了实现非连续分配, 以便解决内存碎片问题, 或者说分页是由于系统管理的需要. 段是信息的逻辑单位,它含有一组意义相对完整的信息, 分段的目的是为了更好地实现共享, 满足用户的需要.
最近因为毕设重新回归Ubuntu,手头有一台装了Win10的ThinkPad X240s,最终成功完成了Windows 10 教育版和Ubuntu Kylin 15.10 的双系统配置,下文(多图慎入)是我完成整个过程的手记。 安装方式 Ubuntu是很多Linux初学者最理想的选择,如果你恰好对Windows系列审美疲劳或者累觉不爱,那就要听好,有三种方法助你走进Ubuntu新世界。 虚拟机安装 原料:Ubuntu Kylin的ISO、VMware或VirtualBox 优点:一条龙服务,安全简单 缺
终于也是跨过了处理机管理,来到内存管理的内容了。目前基本存储管理这一章还差分页、分段以及段页三种管理方式没有学,之所以在学之前来写这一篇文章,主要是觉得这一章的内容过于零碎了,不易成逻辑又很容易忘掉,所以写这一篇来串一下已学的内容,在复习的基础上为学接下来的做一些铺垫。
众所周知,我们大多数服务都是跑在 Linux上的,因为Linux命令行形式的特性,也导致了很多开发者只喜欢把Linux当做跑服务的机器,并不作为日常的使用。这样导致了我们只能记得常用的部署命令,但遇到一些复杂的Linux运维就不知如何下手了。这不,我这两天就遇到了服务器磁盘不足的问题,一开始只想Google一下快速搞定,结果还是得补补Linux中LVM的这块知识点才可以。为了方便后人快速扩容,特此记录。
原文链接:https://rumenz.com/rumenbiji/linux-vmstat.html
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用于查看 Linux 文件系统的状态信息,显示各个分区的容量、已使用量、未使用量及挂载点等信息。如:
20世纪60年代出现了支持多道程序的系统,为了能在内存中装入多道程序,且这些程序之间又不会相互干扰,于是将整个用户空间划分为若干个固定大小的分区,在每个分区中只装入一道作业,这样就形成了最早的、最简单的一种可运行多道程序的内存管理方式。
iostat用于输出CPU和磁盘输入输出、分区、网络文件系统NFS相关的统计信息。iostat命令用于监控系统设备的输入/输出情况,并生成报告,以便根据统计报告修改系统配置,获取更优的性能。
在Windows下资源管理器查看内存使用的情况,如果使用率达到80%以上,再运行大程序就能感觉到系统不流畅了,因为在内存紧缺的情况下使用交换分区,频繁地从磁盘上换入换出页会极大地影响系统的性能。
本文由马哥教育面授班25期学员推荐,转载自互联网,作者为Alli,内容略经小编改编和加工,观点跟作者无关,最后感谢作者的辛苦贡献与付出。 本文详细介绍了Linux系统中的free命令的使用方法以及关键参数的含义,这可能是你见过的关于free命令最详细的一篇文章了,绝对值得你收藏。 free命令显示了Linux系统中物理内存、交换分区的使用统计信息。 指标说明 使用free命令查看内存信息,最重要的是理解当前系统的可用内存并不是直接看 free 字段就可以看出来的,应该参考的是 可用内存 = free
出于对Linux操作系统的兴趣,以及对底层知识的强烈欲望,因此整理了这篇文章。本文也可以作为检验基础知识的指标,另外文章涵盖了一个系统的方方面面。如果没有完善的计算机系统知识,网络知识和操作系统知识,文档中的工具,是不可能完全掌握的,另外对系统性能分析和优化是一个长期的系列。
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提示:如果把函数写到main之前,那么就不需要声明。而且一般我们都是把main写在文件最下面。
本文详细介绍了Linux系统中的free命令的使用方法以及关键参数的含义,这可能是你见过的关于free命令最详细的一篇文章了,绝对值得你收藏。
哈喽!各位小伙伴大家好呀! 之前写过一篇 如何转移电脑微信和QQ的缓存? 来释放C盘的空间, 可是还是有小伙伴说, 哪怕移走了这些缓存, C盘还是太小, 没多久就满了, 好吧,本期就来使用终极
众所周知LVM是Linux环境下对 磁盘进行管理的一种机制。用户在安装Linux操作系统时,难以分配合适的硬盘空间,当一个分区存放不下某个文件时, 这个文件因为文件系统的限制,也不能 跨越多个分区来存放。而遇到出现某个分区耗尽时,只有使用调整分区大小的工具。随着LVM功能的出现,这些问题都迎 刃而解,用户在无需停机的情况下可以方 便地调整各个分区大小。 但 是,今天我们讨论的不是LVM,而是分区工具对分区的操作技巧。有些发型版本默认安装Linux没有支持LVM,或者用户在安装时没有选择LVM,导致根 分区
引言: 应同学的要求,分享些基础的知识。 没有比Linux更基础了,关键问题来了,你真的认真看了和转发了吗? O(∩_∩)O哈哈~ 要实现对Linux的调优,就需要用到一些Linux系统命令和工具来观察与监控系统的性能。下面介绍几个最常用的Linux调优命令和工具。 1. top命令 top命令经常用来监控Linux的系统状态,如CPU、内存的使用情况。下面通过一个运行中的Web服务器的top监控截图,讲述top视图中各种数据的含义,以及视图中各进程(任务)的字段的排序。 top进入视图,如图4.17所示。
出于对Linux操作系统的兴趣,以及对底层知识的强烈欲望,因此整理了这篇文章。本文也可以作为检验基础知识的指标,另外文章涵盖了一个系统的方方面面。如果没有完善的计算机系统知识,网络知识和操作系统知识,文档中的工具,是不可能完全掌握的,另外对系统性能分析和优化是一个长期的系列。 本文档主要是结合Linux 大牛,搜集Linux系统性能优化相关文章整理后的一篇综合性文章,主要是结合博文对涉及到的原理和性能测试的工具展开说明。 背景知识:具备背景知识是分析性能问题时需要了解的。比如硬件 cache;再比如操作系统
机械磁盘由磁头(head)、磁道(track)、柱面(cylinder)、扇区(sector)和盘片(platter)组成。其中,磁头悬浮在盘片上,并且每张盘片上下各有一个磁头;每张盘片的磁道数是相同的,每张盘片相同位置的磁道组成柱面;而每一个磁道由数量相同的扇区组成,我们知道离主轴越远的扇区面积越大,而扇区大小一般为512B,必然导致存储密度越低,这样做明显浪费空间,为了解决问题,我们将磁盘密度改为等密度结构,这就意味着外围磁道的扇区数量要大于内圈的数量。
在我们日常工作中,可能会发现free的值(空闲)越来越低,我们会直观的认为内存耗尽,到达瓶颈了,其实,这只是Linux的为了提高文件读取的性能的内存使用机制罢了。不同于Windows,windows程序执行完后,会马上释放掉内存,把Memory降下来。而对于Linux,如果你的服务器内存还有足够多的空间的话,Linux会把程序运行的数据缓存起来,加入到Cache中,所以内存会不断增加,直到一定的限度为止.当超过这限度后,内核必须将脏页写回磁盘,以便释放内存。也就是说,当空闲内存低于一个特定的阈值时,内核的守护进程就会进行内存块回收,那我们如何判断内存达到瓶颈呢?
1.vmstat--虚拟内存统计 vmstat(VirtualMeomoryStatistics,虚拟内存统计) 是Linux中监控内存的常用工具,可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU等的整体情况进行监视。
操作系统,包括嵌入式系统,通常利用存储管理单元MMU(Memory Management Unit)来提供内存保护机制,实现系统内核与应用程序,应用程序与应用程序之间的隔离。
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