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Linux 内存分配流程及 kmalloc 解析

手把手教你分析 Linux 启动流程 上一次咱们分析了 Linux 的启动流程和初始化流程,今天主要分析一下内存方面的初始化和常见的内存分配方式。...2、slab 分配器基于字节来分配,特别适用于需要频繁分配几十个字节的结构体,我们经常使用的 kmalloc 就是基于 slab 分配器。...其中最常用的就是 malloc 和 kmalloc,区别在于一个在用户空间,一个在内核空间,并且 kmalloc 的使用需要注意竞争,需要指明 flag 。...前两个最常用,GFP_KERNEL 代表在使用 kmalloc 分配内存时,如果内存准备不足,会等待,也就是会睡眠。...2、有的人可能知道 Linux 有一个 bootmem 分配器,这个是在Linux初始化过程中的一个临时分配器,他会在 setup_arch 函数中初始化,然后在 mm_init 中关掉,只是在伙伴系统出现之前的临时使用

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深度解读 Linux 内核级通用内存池 —— kmalloc 体系

[] 数组中定义的内存块尺寸非常的多,但实际上 kmalloc 体系所支持的内存块尺寸与 slab allocator 体系的实现有关,在 Linux 内核中 slab allocator 体系的实现分为三种...kmalloc 体系所能支持的内存块尺寸范围由 KMALLOC_SHIFT_LOW 和 KMALLOC_SHIFT_HIGH 决定,它们被定义在 /include/linux/slab.h 文件中: #...image.png kmalloc 内存池中的内存来源类型定义在 /include/linux/slab.h 文件中: enum kmalloc_cache_type { // 规定 kmalloc...二维数组中,位于文件:/include/linux/slab.h 中。...关于 alloc_pages 函数的详细内容,感兴趣的同学可以回看下笔者之前的文章 《深入理解 Linux 物理内存分配全链路实现》。

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kmalloc分配物理内存与高端内存映射--Linux内存管理(十八)

和kzalloc kmalloc函数与用户空间的malloc一族函数非常类似, 只不过它多了一个flags参数, kmalloc函数是一个简单的接口, 用它可以获取以字节为单位的一块内核内存....但是, 对大多数内核分配来说, kmalloc接口用的更多, 同时内核也提供了kzalloc该接口在kmalloc的基础上会将分配的内存清0....在对kmalloc调用之后, 你必须检查返回的是不是NULL, 如果是, 要适当处理错误. kfree释放内存 kmalloc的另一端就是kfree, 用于释放分配的内存, kfree声明与定义 kmalloc...v=4.7, line 46 tools/virtio/linux/kernel.h?v=4.7, line 52 tools/virtio/linux/kernel.h?...v=4.7, line 60 include/linux/slab.h, line 466 include/linux/slab.h?v=4.7, line 620 mm/slob.c?

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Linux之vmstat命令

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系统会不时的进行页面交换操作,以保持尽可能多的空闲物理内存,即使并没有什么事情需要内存,Linux也会交换出暂时不用的内存页面...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,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,有时我们会看到这么一个现象:linux...、服务异常等问题,linux虽然可以在一段时间内自行恢复,但是恢复后的系统已经基本不可用了。...因此企业在维护Linux系统、进行系统调优时,了解系统性能分析工具是至关重要的。...原文链接:https://rumenz.com/rumenbiji/linux-vmstat.html 微信公众号:入门小站

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Linux之vmstat命令

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系统会不时的进行页面交换操作,以保持尽可能多的空闲物理内存,即使并没有什么事情需要内存,Linux也会交换出暂时不用的内存页面...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,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,有时我们会看到这么一个现象:linux...、服务异常等问题,linux虽然可以在一段时间内自行恢复,但是恢复后的系统已经基本不可用了。...因此企业在维护Linux系统、进行系统调优时,了解系统性能分析工具是至关重要的。...原文链接:https://rumenz.com/rumenbiji/linux-vmstat.html

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Linux之vmstat命令

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系统会不时的进行页面交换操作,以保持尽可能多的空闲物理内存,即使并没有什么事情需要内存,Linux也会交换出暂时不用的内存页面...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,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,有时我们会看到这么一个现象:linux...、服务异常等问题,linux虽然可以在一段时间内自行恢复,但是恢复后的系统已经基本不可用了。...因此企业在维护Linux系统、进行系统调优时,了解系统性能分析工具是至关重要的。...原文链接:https://rumenz.com/rumenbiji/linux-vmstat.html 微信公众号:入门小站

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一天一个 Linux 命令(40):vmstat 命令

Linux在具有高稳定性、可靠性的同时,具有很好的可伸缩性和扩展性,能够针对不同的应用和硬件环境调整,优化出满足当前应用需要的最佳性能。...因此企业在维护Linux系统、进行系统调优时,了解系统性能分析工具是至关重要的。...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系统会不时的进行页面交换操作,以保持尽可能多的空闲物理内存,即使并没有什么事情需要内存,Linux也会交换出暂时不用的内存页面...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,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,有时我们会看到这么一个现象:linux...、服务异常等问题,Linux虽然可以在一段时间内自行恢复,但是恢复后的系统已经基本不可用了。

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Linux 内核 内存管理】内存管理系统调用 ② ( mmap 创建内存映射 | mmap 创建内存映射 与 malloc 申请内存对比 | mmap 创建内存映射 与 普通文件操作对比 )

内核 " 中的 kmalloc vmalloc 函数 ; 参考 【Linux 内核 内存管理】内存管理架构 ④ ( 内存分配系统调用过程 | 用户层 malloc free | 系统调用层 brk mmap...| 内核层 kmalloc | 内存管理流程 ) 博客 ; 3、malloc 使用的系统调用判定 ( brk | mmap ) 内核层 使用 kmalloc vmalloc 函数 申请 虚拟内存 ,...是 128 KB ; 使用 brk 系统调用 : 如果 应用程序 申请的内存大小 小于 划分阈值 , glibc 库 的 ptmalloc " 内存分配器 " 会使用 brk 系统调用 , 向 Linux...内核申请内存 ; 使用 mmap 系统调用 : 如果 应用程序 申请的内存大小 大于等于 划分阈值 , glibc 库 的 ptmalloc " 内存分配器 " 会使用 mmap 系统调用 , 向 Linux...内核申请内存 ; 4、mmap 创建内存映射 mmap 可以直接向 Linux 内核申请 " 虚拟内存 " , 不需要经过 " 用户态 “ 与 ” 内核态 " 之间的转换 ; 二、mmap 创建内存映射

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Linux内核内存检测工具KASAN

KASAN 集成在 Linux 内核中,随 Linux 内核代码一起发布,并由内核社区维护和发展。本文简要介绍 KASAN 的原理及使用方法。 一、KASAN的原理和使用方法 1....Step1:kmalloc(20)会匹配到kmalloc-32的kmem_cache,实际分配的object大小是32 bytes。...00 04 FC,具体含义为: 1)前面2个00表示第0~15 byte均可访问 2)04表示第16~23 byte只有前面4 bytes可以访问 3)FC表示第24~31 byte为 KASAN_KMALLOC_REDZONE...Step1:从slub cache(kmalloc-32) free 20 bytes内存; Step2:根据memory addr找到shadow memory addr; Step3:将shadow...memory的4 bytes填充为FB(KASAN_KMALLOC_FREE); Step4:保存slub free的call-stack; Step5:如果访问了 FB对应的内存,KASAN会报use-after-free

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Linux 内核 内存管理】内存管理架构 ④ ( 内存分配系统调用过程 | 用户层 malloc free | 系统调用层 brk mmap | 内核层 kmalloc | 内存管理流程 )

这些函数就是 ” 系统调用 " 函数 ; 系统调用接口 是 用户层的 malloc 函数 与 内核层的 vmalloc 函数之间的 桥梁 ; ③ 内核层调用 : 内核与用户层接口 的 内存管理函数 调用 " Linux...内核 " 中的 kmalloc vmalloc 函数 ; C 语言中使用 malloc free 等函数分配堆内存 , C++ 中使用的 new delete 关键字管理内存 , 其本质还是调用 malloc...内核 内存管理】Linux 内核堆内存管理 ② ( 动态分配堆内存方式 | brk 系统调用 | mmap 系统调用 | brk 系统调用源码介绍 ) 博客 , 了解 brk 和 mmap 系统调用...; brk 系统调用 : 该方式本质是 设置 " 进程数据段 “ 的 结束地址 , 将该 ” 结束地址 " 向 高或低 移动 , 实现堆内存的 扩张或收缩 ; mmap 系统调用 : 向 Linux...内核中 , 通过 kmalloc vmalloc __get_free_pages 函数管理内存 ;

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