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。...而Linux内核使用 vm_area_struct 结构进行管理，定义如下： struct vm_area_struct { struct mm_struct * vm_mm; /* VM
什么是虚拟内存呢？先查一下维基百科： 虚拟内存是计算机系统内存管理的一种技术。...与没有使用虚拟内存技术的系统相比，使用这种技术的系统使得大型程序的编写变得更容易，对真正的物理内存（例如RAM）的使用也更有效率。...对虚拟内存的定义是基于对地址空间的重定义的，即把地址空间定义为「连续的虚拟内存地址」，以借此「欺骗」程序，使它们以为自己正在使用一大块的「连续」地址。...我们现在使用的64位系统，虚拟内存最大有多大呢？是2的64次方吗？那将会有16EB的虚拟地址空间，1EB有多大呢？...现代的操作系统，比如，Windows在AMD64上的实现仅应用了最大256TB的虚拟内存。 cup要访问虚拟内存地址时，需要经过地址翻译成物理地址才能访问。
2020-09-05：虚拟内存知道么？什么时候使用虚拟内存？虚拟内存除了扩大内存还有什么用？...，但是大家对虚拟内存的了解不是很多，今天小编就大家说一说这个虚拟内存，让大家明白什么是虚拟内存，虚拟内存有什么用，以及虚拟内存设置成多少为适宜?...虚拟内存是什么? 虚拟内存就是单我们在使用电脑的时候，所使用的软件或者是程序，软件或者是程序就位于虚拟内存之中。...虚拟内存有什么用： 虚拟内存，就像它名字那样，将不是内存的区域当做内存来使用，简单来说就是把外存当做内存来使用。...但是这样有一个大缺点，就是外存的运行速度比内存的运行速度慢，这样就会导致虚拟内存间接地会影响到内存的运行速度。 那么我们为什么还要使用虚拟内存呢?虚拟内存有什么用?
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....Linux内核使用了多种页面置换算法，包括最近最少使用（LRU）算法、最不经常使用（LFU）算法以及基于时钟的算法等。这些算法的实现可以在mm/vmscan.c文件中找到。4....具体的实现细节可以在mm/mmap.c文件中找到。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。...这个过程的代码实现非常复杂，因为它涉及到很多底层的细节和边界条件。但是，通过仔细阅读代码和注释，我们可以对Linux虚拟内存管理的实现有一个更深入的理解。
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。...部分交换广泛应用于现代操作系统中，是实现虚拟存储器的基础。 我们这里所说的交换是指进程交换，为了实现进程交换，操作系统需要解决以下两个问题。 对换空间的管理。...例如，使用空闲分区表或空闲分区链来记录外存交换区的使用情况，利用首次适应算法、最佳适应算法或最差适应算法来进行外存交换区的分配。 交换的时机以及选择哪些进程交换。...cache: 326 654 Swap: 4095 0 4095 [root@localhost swap]# 设置开机自动启用虚拟内存
探索 一开始首先排除掉内存泄露，不可能每次都泄露64M内存这么巧合，为了证明我的观点，首先，我使用了valgrind。...在多次使用valgrind无果以后，我开始怀疑程序内部是不是用到mmap之类的调用,于是使用strace对mmap,brk等系统函数的检测： strace -f -e"brk,mmap,munmap"...于是感觉人生都没有方向了，然后怀疑是不是文件缓存把虚拟内存占掉了，注释掉了代码中所有读写日志的代码，虚拟内存依然增加，排除了这个可能。...glibc 版本大于2.11的都会有这个问题：在Redhat 的官方文档上： Red Hat Enterprise Linux 6 features version 2.11 of glibc, providing...mallopt(M_ARENA_MAX, xxx)如果你打算在程序代码中来设置这个东西，那么可以调用mallopt(M_ARENA_MAX, xxx)来实现，由于我们AuthServer采用了预分配的方式
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？...虚拟内存可以控制进程对物理内存的访问，隔离权限，提高系统安全性， 缓存 虚拟内存是使用内存空间，同时将磁盘上访问频发的加载到内存，来增快访问速度，使得占用很小内存空间，看起来很大。...内存管理 进程最终都需要访问到具体的物理地址，而不是虚拟内存提供的逻辑地址，其中会经过一层层转换，主要是通过MMU和TLB实现。...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。
内核设计与实现》，而且去年自己用 C 写简单的服务器时，也追根究底了解了更多的系统底层知识。...安全：由于进程访问内存时，都要通过页表来寻址，操作系统在页表的各个项目上添加各种访问权限标识位，就可以实现内存的权限控制。 数据共享 通过虚拟内存更容易实现内存和数据的共享。...Linux 提出 SWAP 的概念，Linux 中可以使用 SWAP 分区，在分配物理内存，但可用内存不足时，将暂时不用的内存数据先放到磁盘上，让有需要的进程先使用，等进程再需要使用这些数据时，再将这些数据加载到内存中...，通过这种”交换”技术，Linux 可以让进程使用更多的内存。...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。
实际上，对大多数程序来说，并不需要占用全部的 4 GB 虚拟内存，所以没有必要在一开始就分配完整个页表。使用多级页表可以解决这个问题。...大多数操作系统使用的是多级页表，例如目前的 64 位 Linux 操作系统，使用的是 四级页表，内存占用小了很多，但付出的代价是要访问四次内存。其实这就是一个 时间换空间 的策略。...TLB.png 总结 先说说为什么写了这么一篇文章。...而如果对虚拟内存机制又没有一个很好的理解的话，也很难去理解 mmap 的实现原理。算是一环扣一环，倒逼学习了一波。 其实编程领域的很多问题，归根到底都是针对计算机操作系统的特性，做出的解决方案和妥协。...参考资料： 《深入理解计算机系统》第 9 章 虚拟内存 《操作系统导论》 深入浅出计算机组成原理 趣谈 Linux 操作系统 图解虚拟地址到物理地址的翻译以及数据的获取
一、什么是虚拟内存？虚拟内存有什么用处？...操作系统中所运行所有的程序全部都是经过内存提交给CPU然后才执行的，不过若是执行的程序占用内存很多或很大，则会导致内存消耗殆尽为解决内在消耗殆尽的问题，Windows操作系统运用了虚拟内存技术，简单的说就是把一部分硬盘空间充当内存使用...虚拟内存设置多少合适？ ...这样设置只是把系统默认在系统盘的虚拟内存设置成无了5、把系统盘的虚拟内存设置成无之后，就需要把虚拟内存设置在其他盘了，然后选择所要设置的盘符 假设设置在D盘，选择D盘之后，再选择自定义大小(C)项，在初始大小文本框里填写...：为了保证网站正常运行，服务器虚拟内存不要使用默认配置，需要设置一下，一般设置为2G-10G以上就是关于虚拟内存设置分享感谢您的阅读，服务器大本营助您成为更专业的服务器管理员！
在 Red Hat Enterprise Linux 中，以下是设置合适的交换分区大小的规则：物理内存 交换分区（SWAP）<= 4g 至少 4G4~16G 至少 8G16G~64G 至少 16G64G...~256G 至少 32G例如我的linux vps 是2G内存 ，我给swap设置为了 4G图片
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。...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。...当进程通信时，可采用虚存共享的方式实现。...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...当一个程序等待它的一部分读入内存时，可以把CPU交给另一个进程使用。
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...指的是要被转换的输入档案格式 /dev/zero可以由man zero来查看内容 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
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...安全：由于进程访问内存时，都要通过页表来寻址，操作系统在页表的各个项目上添加各种访问权限标识位，就可以实现内存的权限控制。 数据共享 通过虚拟内存更容易实现内存和数据的共享。...Linux 提出 SWAP 的概念，Linux 中可以使用 SWAP 分区，在分配物理内存，但可用内存不足时，将暂时不用的内存数据先放到磁盘上，让有需要的进程先使用，等进程再需要使用这些数据时，再将这些数据加载到内存中...，通过这种”交换”技术，Linux 可以让进程使用更多的内存。...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。
什么是Linux Linux并不是指某一个系统而是指它的“发行版”他与Windows以及Mac OS一样是一个习惯性系统，所谓Linux系统仅仅只是所有发行版的统称“Linux系统”在它成千上万种发行版中...如您所知，操作系统不仅仅是内部的内核，这就是我们所说的Linux发行版 一个Linux发行版打在了一个完整的Linux内核，它可以为开发人员实现具体目标，如:服务器,电脑系统,移动系统,家庭电子产品等一些了东西...Linux可以适配Win文件吗 Linux可以适配.exe后缀的文件吗？...108f107b8be341fbb37c0bc38906f6e02.png c771bb9447ac63dfa55454a70f1896aa2.png 2cfb46712e2853e023eda0ffd8b9d60b2.png 为什么建议使用...Linux Linux永远免费，它是一个开源项目你可以不需要花一分钱使用它 Linux的安全性要比Windows的安全性好的多并且使用指令可以有效的避免第三方平台下载的软件含有病毒 它是一个完全自由的系统你可以随意更改任何东西
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...安全：由于进程访问内存时，都要通过页表来寻址，操作系统在页表的各个项目上添加各种访问权限标识位，就可以实现内存的权限控制。 6、数据共享 通过虚拟内存更容易实现内存和数据的共享。...Linux 提出 SWAP 的概念，Linux 中可以使用 SWAP 分区，在分配物理内存，但可用内存不足时，将暂时不用的内存数据先放到磁盘上，让有需要的进程先使用，等进程再需要使用这些数据时，再将这些数据加载到内存中...，通过这种”交换”技术，Linux 可以让进程使用更多的内存。...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。
而且一般在使用电脑时程序都会开开关关，所以碎片化的问题会越来越严重。虽然看似有很多空闲内存，由于这些空闲内存分散无法合并成连续的 4GB，所以什么程序都运行不了。...操作系统会分别为它们分配一大块虚拟内存，使得它们感觉像是各自拥有完整、连续的内存空间来使用，但实际上这些空间在物理内存中可能是分散存储的。...比如现在我同时打开了 Firefox 跟 Chrome，操作系统会分别为它们分配一大块虚拟内存，使得它们感觉像是各自拥有完整、连续的内存空间来使用。...1023MB 的内存 swap 出去，等需要时再拿回来就好 如果没有装 htop 的话，top 最上面也有 swap in 跟 swap out 可以看目前用了多少 swap 哦～ 那知道 Swap 使用量可以做什么呢...回到这篇的主题，为什么需要多加一层虚拟内存呢？
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。...由此可见： malloc 使用 mmap 分配的内存 ( 大于 128k) ， free 会调用 munmap 系统调用马上还给 OS ，实现真正释放。...既然堆内内存不能直接释放，为什么不全部使用 mmap 来分配？ 由于堆内碎片不能直接释放，而问题 5 中说到 mmap 分配的内存可以会通过 munmap 进行 free ，实现真正释放。...既然堆内碎片不能直接释放，导致疑似“内存泄露”问题，为什么 malloc 不全部使用 mmap 来实现呢？而仅仅对于大于 128k 的大块内存才使用 mmap ？...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。
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？...既然堆内内存不能直接释放，为什么不全部使用 mmap 来分配？ 如何查看进程的缺页中断信息？ 如何查看堆内内存的碎片情况？ 除了 glibc 的 malloc/free ，还有其他第三方实现吗？...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？
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