作者简介 韩传华，就职于南京大鱼半导体有限公司，主要从事linux相关系统软件开发工作，负责Soc芯片BringUp及系统软件开发，乐于分享喜欢学习，喜欢专研Linux内核源代码。...注：本文使用linux-5.0内核源代码。文章分为以下几节内容： １．匿名映射缺页异常的触发情况 ２．０页是什么？为什么使用０页？...与匿名页相对应的是文件页，文件页我们应该很好理解，就是映射文件的页，如：通过mmap映射文件到虚拟内存然后读文件数据,进程的代码数据段等，这些页有后备缓存也就是块设备上的文件，而匿名页就是没有关联到文件的页...２．当我们应用程序使用ｍｍap来创建匿名的内存映射的时候，页同样只是分配了虚拟内存，并没有分配物理内存，第一次去访问的时候才会通过触发缺页异常来分配物理页建立和虚拟页的映射关系。...五，总结 匿名映射缺页异常是我们遇到的一种很常用的一种异常，对于匿名映射，映射完成之后，只是获得了一块虚拟内存，并没有分配物理内存，当第一次访问的时候：如果是读访问，会将虚拟页映射到０页，以减少不必要的内存分配
文章目录 一、文件映射 虚拟内存区域 1、文件映射 虚拟内存区域 的 vm_ops 成员 2、文件映射 虚拟内存区域 的 vm_file 成员 3、文件映射 虚拟内存区域 图示 二、匿名映射 虚拟内存区域...一、文件映射 虚拟内存区域 ---- " 文件映射 " 的 " 虚拟内存区域 " vm_area_struct 结构体 的 数据结构表示形式如下 ; 1、文件映射 虚拟内存区域 的 vm_ops 成员...deal with this struct. */ const struct vm_operations_struct *vm_ops; 参考 【Linux 内核 内存管理】内存映射相关数据结构 ④...we map to (can be NULL). */ 参考 【Linux 内核 内存管理】内存映射相关数据结构 ⑤ ( vm_area_struct 结构体成员分析 | vm_pgoff 成员 |...vm_file 成员 | vm_private_data ) 博客 ; 3、文件映射 虚拟内存区域 图示 二、匿名映射 虚拟内存区域 ---- 在 " 匿名映射 " 虚拟内存区域 中 , 与 " 文件映射
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。...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。...，但虚拟内存地址映射到物理内存地址不会在申请内存时进行，只有在应用程序读写申请的内存时才会进行映射。...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。
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....内存映射在Linux中，进程可以通过系统调用（如mmap）来创建新的内存映射。这些映射可以是文件的映射，也可以是匿名映射（即没有对应文件的映射）。映射的创建和管理涉及到虚拟地址空间的分配和页表的更新。...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。
文章目录 一、内存映射概念 二、内存映射原理 1、分配虚拟内存页 2、产生缺页异常 3、分配物理内存页 三、共享内存 四、进程内存段的内存映射类型 一、内存映射概念 ---- 内存映射 概念 : "..., 将 指定文件 的 指定位置 指定大小 的数据 , 映射到 进程 " 用户虚拟地址空间 " 中 , 文件内容直接装载到该 虚拟内存 中 ; 匿名映射 : 没有 文件 支持 的 内存映射 , 只是将..." 物理内存空间 “ 映射到 ” 虚拟内存空间 " , 其中的数据是随机值 ; 二、内存映射原理 ---- 1、分配虚拟内存页 分配 虚拟内存页 : 在 Linux 系统中 创建 " 内存映射 “ 时..., 会在 ” 用户虚拟地址空间 “ 中 , 分配一块 ” 虚拟内存区域 " ; 2、产生缺页异常 缺页异常 : Linux 内核在分配 " 物理内存 “ 时 , 采用了 ” 延迟策略 “ , 即进程第一次访问..., 并且在 " 页表 “ 中 , 将 ” 虚拟内存页 " 映射到 ” 物理内存页 " ; 三、共享内存 ---- 内存映射 与 共享内存 关系 : 文件映射 : 在进程间的 " 共享内存 " 就是使用
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
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...直接操作物理内存 操作系统使用了虚拟内存，我们想要直接操作内存该怎么办呢？ Linux 会将各个设备都映射到 /dev/ 目录下的文件，我们可以通过这些设备文件直接操作硬件，内存也不例外。...在 Linux 中，内存设置被映射为 /dev/mem，root 用户通过对这个文件读写，可以直接操作内存。...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。...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。 常用管理命令 我们也可以自己来管理 Linux 的虚拟内存。
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...直接操作物理内存 操作系统使用了虚拟内存，我们想要直接操作内存该怎么办呢？ Linux 会将各个设备都映射到 /dev/ 目录下的文件，我们可以通过这些设备文件直接操作硬件，内存也不例外。...在 Linux 中，内存设置被映射为 /dev/mem，root 用户通过对这个文件读写，可以直接操作内存。...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。...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。 常用管理命令 ---- 我们也可以自己来管理 Linux 的虚拟内存。
文章目录 一、mmap 创建内存映射 二、munmap 删除内存映射 三、mprotect 设置虚拟内存区域访问权限 一、mmap 创建内存映射 ---- mmap 系统调用函数 , 用于 创建 " 内存映射...对比 : 传统的文件操作 , 首先调用 fopen 函数打开文件 , 然后调用 fread fwrite 等函数操作文件 , 这些操作 在 用户模式 下调用 , 然后需要 切换到 内核模式 下调用 Linux...“ 类型的 ” 内存映射 “ , 进而实现了 ” 共享内存操作 " ; 二、munmap 删除内存映射 ---- munmap 系统调用 的作用是 删除内存映射 , 其函数原型如下 : #include... int munmap(void* start,size_t length); 三、mprotect 设置虚拟内存区域访问权限 ---- mprotect 系统调用 的作用是...设置虚拟内存区域访问权限 , 其函数原型如下 : #include int mprotect(const void *addr, size_t len, int prot);
学习直通车： Linux内核源码/内存调优/文件系统/进程管理/设备驱动/网络协议栈-学习视频教程-腾讯课堂ke.qq.com/course/4032547?...flowToken=1040236 内核资料直通车： Linux内核源码技术学习路线+视频教程代码资料docs.qq.com/doc/DTkZRWXRFcWx1bWVxdocs.qq.com/doc...3.虚拟内存到物理内存的映射由操作系统动态维护。 4.虚拟内存一方面保护了操作系统的安全，另一方面允许应用程序使用比实际物理内存更大的地址空间。...，只是建立好虚拟内存和磁盘文件之间的映射就好（叫做存储器映射），等到运行到对应的程序时，才会通过缺页异常，来拷贝数据。...(猜测：物理内存和虚拟内存的映射在大小上是1:1的。)可禁用页面文件但不能禁用虚拟内存。 虚拟地址空间和物理地址空间对应：虚拟地址空间指的是进程的可用地址空间范围。
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。...所有进程共享同一物理内存，每个进程只把自己目前需要的虚拟内存空间映射并存储到物理内存上。...，只是建立好虚拟内存和磁盘文件之间的映射就好（叫做存储器映射），等到运行到对应的程序时，才会通过缺页异常，来拷贝数据。...当不同的进程使用同样的代码时，比如库文件中的代码，物理内存中可以只存储一份这样的代码，不同的进程只需要把自己的虚拟内存映射过去就可以了，节省内存 虚拟内存很适合在多道程序设计系统中使用，许多程序的片段同时保存在内存中...当进程访问这些没有建立映射关系的虚拟内存时，处理器自动触发一个缺页异常。 缺页中断：在请求分页系统中，可以通过查询页表中的状态位来确定所要访问的页面是否存在于内存中。
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。...方法如下： 一、 建立虚拟内存装置 直接再加一颗硬盘，并且将其中的某个分区规划为swap 的文件系统 1、(1) fdisk /dev/hd[a-d] (2) 将该分区的ID改为82 ，...1-16] 将上面1中的分区格式化为swap的档案格式 3、swapon /dev/hd[a-d][1-16] 启动swap ,顺便说一下 关掉swap的命令为swapoff 二、建立虚拟内存档案
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...8.2 直接操作物理内存 操作系统使用了虚拟内存，我们想要直接操作内存该怎么办呢？ Linux 会将各个设备都映射到 /dev/ 目录下的文件，我们可以通过这些设备文件直接操作硬件，内存也不例外。...在 Linux 中，内存设置被映射为 /dev/mem，root 用户通过对这个文件读写，可以直接操作内存。...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。...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。 8.4 常用管理命令 我们也可以自己来管理 Linux 的虚拟内存。
一 mmap系统调用 1.内存映射 所谓的内存映射就是把物理内存映射到进程的地址空间之内，这些应用程序就可以直接使用输入输出的地址空间，从而提高读写的效率。...Linux提供了mmap()函数，用来映射物理内存。...，映射选项和映射页是否可以共享。...当映射关系解除后，对原来映射地址的访问将导致段错误发生。...struct file *,struct vm_area_struct *); linux有2个方法建立页表: (1) 使用remap_pfn_range一次建立所有页表.
因为习惯使用vim 编辑器，而早期的vi 的键盘设置跟现在的qwert键盘的按键差别较大，所以我一般选择将不常用的Caps_Lock与常用的Esc 互换，在Win下有很多好用的软件可以直接更改，linux
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。...为简单起见，图中忽略了如共享库等文件映射区域的地址空间。 E=malloc(100k) ：分配 100k 内存，小于 128k ，从堆内分配，堆内剩余空间不足，扩展堆顶 (brk) 指针。...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。...https://en.wikipedia.org/wiki/X86-64#Canonical_form_addresses https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux
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？
存储映射I/O使一个磁盘文件与存储空间中的一个缓冲区相映射，对缓冲区的读、写操作就是对文件的读、写操作，从而能够不再使用read、write系统调用。...len：须要映射的字节数。 prot：对映射存储区的保护要求，不能超过open文件时的权限。...PROT_READ：映射区可读 PROT_WRITE：映射区可写 PROT_EXEC：映射区可运行 PROT_NONE：映射区不可訪问 flag：影响映射存储区的属性。...MAP_PRIVATE：对映射区的存储操作导致创建该映射文件的一个私有副本。 filedes：指定要被映射的文件描写叙述符，映射之前须要先打开该文件。 off：要映射字节在文件里的起始偏移量。...表示存储区中有地址无法映射到文件里。 mmap实际上是将包括文件内容的内核缓冲区映射到应用程序地址空间，然后用memcpy直接进行数据的拷贝。
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