Linux的内存管理分为 虚拟内存管理 和 物理内存管理,本文主要介绍 虚拟内存管理 的原理和实现。在介绍 虚拟内存管理 前,首先介绍一下 x86 CPU 内存寻址的具体过程。...由于Linux主要使用分页机制,所以下面重点介绍一下分页机制的原理。...虚拟内存地址管理 应用程序使用 malloc() 函数向Linux内核申请内存时,Linux内核会返回可用的虚拟内存地址给应用程序。...每个进程都可以使用4GB的虚拟内存地址,所以Linux内核需要为每个进程管理这4GB的虚拟内存地址。例如记录哪些虚拟内存地址是空闲的可以分配的,哪些虚拟内存地址已经被占用了。...为了加速查找虚拟内存区,Linux内核还为 vm_area_struct 结构构建了一个 AVL树(新版本为红黑树),有兴趣的可以查阅源码或相关资料。
摘要--本文旨在深入探讨Linux操作系统的虚拟内存管理机制。我们将从基本概念开始,逐步深入到内核级别的实现细节。为了达到这个目标,本文将结合理论讨论和实际的代码分析。...我们希望通过这种方式,使读者对Linux虚拟内存管理有更深入的理解。一、虚拟内存的基本概念在现代操作系统中,虚拟内存是一个非常重要的概念。...此外,虚拟内存还允许物理内存的超量使用,即所谓的“内存过量承诺”,这使得我们可以运行比物理内存还要大的程序。Linux操作系统采用了一种称为“分页”的技术来实现虚拟内存。...二、Linux虚拟内存管理的实现在Linux内核中,虚拟内存的管理主要涉及以下几个部分:页表管理、页面分配与回收、页面置换算法以及内存映射。1....三、代码分析为了更深入地理解Linux虚拟内存管理的实现,让我们来看一个简单的例子:一个创建新的内存映射的系统调用。这个例子的代码可以在mm/mmap.c文件中找到。
在我们自己的购买的服务器环境中,一般是买的1g的内存,但是当服务器里面的东西装的比较多的时候就会导致内存不够用了,这个时候可以通过增加虚拟内存来夸大内存容量。...Linux设置虚拟内存 交换技术 交换(Swapping)技术它的主要特点是:打破了一个程序一旦进入内存,就一直驻留在内存直到运行结束的限制。...cache: 326 654 Swap: 4095 0 4095 [root@localhost swap]# 设置开机自动启用虚拟内存
虚拟内存可以用来管理物理内存,进程直接和虚拟内存进行打交道而不是物理内存,为什么这样设计? 什么是虚拟内存?...虚拟内存的作用 利用磁盘起到的缓存的作用,提高进程访问磁盘的速度。 虚拟内存可以为进程提供独立的内存空间,并通过动态链接库共享内存。...通过增加虚拟内存,避免了程序直接访问任意内存,修改了其他程序使用的数据导致程序崩溃,虚拟内存可以将不同进程使用的虚拟地址彼此隔离。...目前linux系统,采用四层页表结构页表结构,每个9位,最低12位作为偏移量。...总 虚拟内存可以结合磁盘和物理内存的优势为进程提供看起来速度足够快并且容量足够大的存储; 虚拟内存可以为进程提供独立的内存空间并引入多层的页表结构将虚拟内存翻译成物理内存,进程之间可以共享物理内存减少开销
前不久组内又有一次我比较期待的分享:“Linux 的虚拟内存”。是某天晚上加班时,我们讨论虚拟内存的概念时,leader 发现几位同事对虚拟内存认识不清后,特意给这位同学挑选的主题。...常见问题 在了解虚拟内存时,我也有过很多的问题。 32位和64位 最常见的就是 32位和64位的问题了。...但 64位机器并没有 64位总线,而且其最大内存还要受限于操作系统,Linux 目前支持最大 256G 内存。...根据虚拟内存的概念,在 32 位系统上运行 64 位软件也并无不可,但由于系统对虚拟内存地址的结构设计,64位的虚拟地址在32位系统内并不能使用。...常用管理命令 我们也可以自己来管理 Linux 的虚拟内存。
前言 ---- 前不久组内又有一次我比较期待的分享:”Linux 的虚拟内存”。...常见问题 ---- 在了解虚拟内存时,我也有过很多的问题。 32位和64位 最常见的就是 32位和64位的问题了。...但 64位机器并没有 64位总线,而且其最大内存还要受限于操作系统,Linux 目前支持最大 256G 内存。...根据虚拟内存的概念,在 32 位系统上运行 64 位软件也并无不可,但由于系统对虚拟内存地址的结构设计,64位的虚拟地址在32位系统内并不能使用。...常用管理命令 ---- 我们也可以自己来管理 Linux 的虚拟内存。
Linux虚拟内存地址空间 为了防止不同进程同一时刻在物理内存中运行而对物理内存的争夺和践踏,采用了虚拟内存。 虚拟内存技术使得不同进程在运行过程中,它所看到的是自己独自占有了当前系统的4G内存。...事实上,在每个进程创建加载时,内核只是为进程“创建”了虚拟内存的布局,具体就是初始化进程控制表中内存相关的链表,实际上并不立即就把虚拟内存对应位置的程序数据和代码(比如.text .data段)拷贝到物理内存中...还有进程运行过程中,要动态分配内存,比如malloc时,也只是分配了虚拟内存,即为这块虚拟内存对应的页表项做相应设置,当进程真正访问到此数据时,才引发缺页异常。...请求分页系统、请求分段系统和请求段页式系统都是针对虚拟内存的,通过请求实现内存与外存的信息置换。 虚拟内存的好处: 扩大地址空间; 内存保护:每个进程运行在各自的虚拟内存地址空间,互相不能干扰对方。...在内存中可以保留多个进程,系统并发度提高 在程序需要分配连续的内存空间的时候,只需要在虚拟内存空间分配连续空间,而不需要实际物理内存的连续空间,可以利用碎片 虚拟内存的代价: 虚存的管理需要建立很多数据结构
常见问题 在了解虚拟内存时,我也有过很多的问题。 32位和64位 最常见的就是 32位和64位的问题了。...但 64位机器并没有 64位总线,而且其最大内存还要受限于操作系统,Linux 目前支持最大 256G 内存。...根据虚拟内存的概念,在 32 位系统上运行 64 位软件也并无不可,但由于系统对虚拟内存地址的结构设计,64位的虚拟地址在32位系统内并不能使用。...此外,Java 读取的文件也会被映射为虚拟内存,在虚拟机默认配置下 Java 每个线程栈会占用 1M 的虚拟内存。具体可以查看 为什么linux下多线程程序如此消耗虚拟内存。...常用管理命令 我们也可以自己来管理 Linux 的虚拟内存。
虚拟内存是将硬盘规划出一个区间用来读取数据的空间,建立虚拟内存可以提高服务器的运行效率。...目前,大多数服务器操作系统都使用了虚拟内存,Windows系统一般称为“虚拟内存”;而Linux称作“交换空间”。 这里主要讲解Linux系统如何建立虚拟内存。...Linux系统建立虚拟内存,一般通过建立swap file完成。先建立swap这个装置或是档案后,将他格式化为swap格式,最后将他挂载到系统上即可。... 这种方法不用增加新硬盘 基本流程: 1、以 dd指令来建立swapfile; 如使用dd来新增一个64MB的档案在/tmp底下 dd if=/dev/zero of=/tmp/swap...of指的是输出的档案,我们将之输出到/tmp/swap这个档案 bs指的是一个扇区占用几个kb; count指的是要使用多少个bs,所以最后的容量为bs*count = 4k * 16832 ~ 64MB
今天给大家分享Linux虚拟内存相关的知识,希望的对大家能有所帮助! 1、虚拟内存 毋庸置疑,虚拟内存是操作系统中最重要的概念之一。我想主要是由于内存的重要”战略地位”。...8.1 32位和64位 最常见的就是 32位和64位的问题了。...但 64位机器并没有 64位总线,而且其最大内存还要受限于操作系统,Linux 目前支持最大 256G 内存。...根据虚拟内存的概念,在 32 位系统上运行 64 位软件也并无不可,但由于系统对虚拟内存地址的结构设计,64位的虚拟地址在32位系统内并不能使用。...8.4 常用管理命令 我们也可以自己来管理 Linux 的虚拟内存。
这篇文章基于Russell King所写的《the ARM booting document》,并与AArch64 Linux kernel的所有公开版本相关。...在本文中,我们使用术语“boot loader”来简单地定义在控制权传递给Linux kernel之前,在CPU上执行的所有软件,这可能包括Secure Monitor和hypervisor代码,或者仅仅是一小段预备好最小引导环境的指令代码.../* 可执行代码 */ u64 text_offset;/* 映像加载偏移地址, 小端 */ u64 image_size;/* 有效映像大小, 小端 */ u64 flags;/*kernel标志,小端...*/ u64 res2 = 0;/*保留 */ u64 res3 = 0;/*保留 */ u64 res4 = 0;/*保留 */ u32 magic = 0x644d5241;/*魔术数,小端,“ARM...该基地址一下的内存目前Linux并没有使用,因此强烈建议基地址就是于RAM的开始地址,从映像开始,必须保证有image_size大小可用空间给kernel映像使用。
因此,需要深入学习 Linux 的虚拟内存管理方面的内容来解释这个现象。...Linux 的虚拟内存管理有几个关键概念: 每个进程有独立的虚拟地址空间,进程访问的虚拟地址并不是真正的物理地址 虚拟地址可通过每个进程上页表与物理地址进行映射,获得真正物理地址 如果虚拟地址对应物理地址不在物理内存中...基于以上认识,这篇文章通过本人以前对虚拟内存管理的疑惑由浅入深整理了以下十个问题,并通过例子和系统命令尝试进行解答。 Linux 虚拟地址空间如何分布? 32 位和 64 位有何不同?...一.Linux 虚拟地址空间如何分布? 32 位和 64 位有何不同?...这也是 Linux 虚拟内存管理的核心概念之一。 四. 如何查看进程虚拟地址空间的使用情况? 进程地址空间被分为了代码段、数据段、堆、文件映射区域、栈等区域,那怎么查询这些虚拟地址空间的使用情况呢?
接上篇:十问 Linux 虚拟内存管理 ( 一 ) 五. free 的内存真的释放了吗(还给 OS ) ? 前面所有例子都有一个很严重的问题,就是分配的内存都没有释放,即导致内存泄露。...不过, mallinfo 结构有一个很致命的问题,就是其成员定义全部都是 int ,在 64 位环境中,其结构中的 uordblks/fordblks/arena/usmblks 很容易就会导致溢出,应该是历史遗留问题...然而,以上主要介绍了 glibc 虚拟内存管理主要内容,事实上,在并发情况下, glibc 的虚存管理会更加复杂,碎片情况也可能更严重,这将在另一篇再做介绍。...参考文章 《深入理解计算机系统》第 10 章 http://www.kernel.org/doc/Documentation/x86/x86_64/mm.txt https://en.wikipedia.org.../wiki/X86-64#Canonical_form_addresses https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-lvm64/ http://www.nosqlnotes.net
linux-aarch64.tar.gz linux-x86_64.tar.gz 我个人理解 是内核 正常情况下 下载x86的就可以 使用命令$ arch即可查看自己linux的内核版本。
所以,Linux 根据功能上的差异,来对虚拟内存空间进行管理。 今天,我们来介绍一下 Linux 对虚拟内存空间管理的细节。...段 之前我们说过,在 32 位的操作系统中,每个进程都拥有 4GB 的虚拟内存空间。Linux 根据功能上的差异,把整个虚拟内存空间划分为多个不同区间,称为 段。...我们先来看看 Linux 进程虚拟内存空间的布局图,如图 1 所示: ? 上图展示了 Linux 进程的虚拟内存空间布局情况,我们只关注 用户空间 的布局。...; // 可读写标志 Elf64_Off p_offset; // 段在ELF文件中的偏移量 Elf64_Addr p_vaddr; // 段的虚拟内存地址 Elf64...总结 本文主要介绍了 Linux 内核是怎么加载应用程序,并且在虚拟内存中建立各个段的布局。
什么是虚拟内存? 先直接摘抄一段 wikipedia 上的介绍。 虚拟内存是计算机系统内存管理的一种技术。...SWAP(意思是“交换”、“实物交易”)分区是Linux的交换分区。...(需要严重注意的是它和内存映射文件的区别,linux虚拟内存或者说交换分区是在磁盘中有一个指定的区域即swap。)...交换分区实际存在于磁盘中,不过Linux系统可以将它当作内存使用,当物理真实内存不足的时候交换分区就可以和真实内存进行数据交换。简单地说就是从磁盘里拿出一块空间当作内存的储备区。.../2.6.32-696.el6.x86_64/amd64], JVM[Oracle Corporation/Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM/1.8.0_181/25.181
层的更加灵活,能实现更多的个性化需求 18.7 LVS介绍 LVS介绍 LVS是由国人章文嵩开发 流行度不亚于apache的httpd,基于TCP/IP做的路由和转发,稳定性和效率很高 LVS最新版本基于Linux
strings /bin/ls /lib64/ld-linux-x86-64.so.2 libselinux.so.1 _ITM_deregisterTMCloneTable __gmon_start_...strings /lib64/libc.so.6 | grep GLIBC GLIBC_2.2.5 GLIBC_2.2.6 GLIBC_2.3 GLIBC_2.3.2 GLIBC_2.3.3 GLIBC
之后进行内存分配时,都以页为单位,那么虚拟内存页对应物理内存页的映射表就大大减小了,4G内存,只需要8M的映射表即可,一些进程没有使用到的虚拟内存,也并不需要保存映射关系,而且Linux还为大内存设计了多级页表...1. 32位和64位 最常见的就是32位和64位的问题了。...但64位机器并没有64位总线,而且其最大内存还要受限于操作系统,Linux 目前支持最大256G内存。...根据虚拟内存的概念,在32位系统上运行64位软件也并无不可,但由于系统对虚拟内存地址的结构设计,64位的虚拟地址在32位系统内并不能使用。 2....具体可以查看为什么linux下多线程程序如此消耗虚拟内存。 而真实占用的物理内存要看RES(resident)列,这一列的值才是真正被映射到物理内存的大小。
字节) V** 虚拟页号 TLBI TLB 索引 TLBT TLB 标记 image.png TLB(Translation Lookaside Buffer):翻译后背缓冲区/快表,是一个小的虚拟内存地址...简化加载:虚拟内存还使得容易向内存中加载可执行文件和共享对象文件。 简化共享:独立地址空间机制为操作系统提供了一个管理用户进程和操作系统自身之间共享的一致机制。...简化内存分配:虚拟内存为向用户进程提供一个简单的分配额外内存的机制。由于页面工作的方式,操作系统分配物理内存时,没有必要分配连续的物理内存页面。
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