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图解|Linux内存碎片整理

如下图所示: 但由于 Linux 内核有个名为 内存页反向映射 的功能,所以内存整理就变得简单起来。 接下来,我们将会分析内存碎片整理的原理与实现。...内存碎片整理原理 内存碎片整理的原理比较简单:在内存碎片整理开始前,会在内存区的头和尾各设置一个指针,头指针从头向尾扫描可移动的页,而尾指针从尾向头扫描空闲的页,当他们相遇时终止整理。...最后结果: 经过内存碎片整理后,如果现在要申请 3 个地址连续的内存页,就能申请成功了。 内存碎片整理实现 接下来,我们将会分析内存碎片整理的实现过程。...注:本文使用的是 Linux-2.6.36 版本的内存 1. 内存碎片整理时机 当要申请多个地址联系的内存页时,如果申请失败,将会进行内存碎片整理。...如果申请一个内存页,那么就没有整理碎片的必要(这说明是内存不足,而不是内存碎片导致) if (!

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    Linux 内核 VS 内存碎片 (下)

    Linux 内核 VS 内存碎片 (上) 我们可以看到根据迁移类型进行分组只是延缓了内存碎片,而并不是从根本解决,所以随着时间的推移,当内存碎片过多,无法满足连续物理内存需求时,将会引起性能问题。...当指数趋近 1000 时则表示内存分配将因外部碎片过多导致失败,所以不适合做内存回收而是做内存规整,在这里规整和回收的分界线由外部碎片阈值决定:/proc/sys/vm/extfrag_threshold...[up-28102669b75690ede39463d74ec56db05ac.png] 结语 本文简述了为什么外部内存碎片会引起性能问题,以及社区多年来在反碎片化方面做的努力,重点介绍了 3.10 版本内核反碎片的原理和定量...在描述内存规整的时候捎带提到了直接内存回收的原因是,直接内存回收不仅会出现在内存严重不足的情况,在真正的场景中也会内存碎片原因导致触发内存直接回收,二者在一段时间内可能是混合出现的。...本文同时也介绍了基于 /proc 文件系统的监控接口和基于内核事件的工具,二者相辅相成,基于 /proc 的监控接口用起来简单,但存在无法定量分析和采样周期过大等问题,基于内核事件的工具可以解决这些问题

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    Linux 内核 VS 内存碎片 (上)

    (外部)内存碎片是一个历史悠久的 Linux 内核编程问题,随着系统的运行,页面被分配给各种任务,随着时间的推移内存会逐步碎片化,最终正常运行时间较长的繁忙系统可能只有很少的物理页面是连续的。...如果内核编程不再依赖线性地址空间的高阶物理内存分配,那么内存碎片问题就从根本上解决了,但对于 Linux kernel 这样庞大的工程来说,这样的修改显然是不可能的,所以从 Linux 2.x 版本至今...反碎片简史 在开始正题前,先为大家汇总了部分 Linux 内核开发史上为改善高阶内存分配而做出的所有努力。这里的每一篇文章都非常值得细细的读一读,期望这个表格能为对反碎片细节感兴趣的读者带来便利。...Linux 伙伴分配器 Linux 使用伙伴算法作为页分配器,其特点是简单高效。...比如对于用户空间的内存需求使用 GFP_MOVABLE,对于文件页使用 GFP_RECLAIMABLE。当某种迁移类型的页用完时,可以从其他迁移类型盗用物理页。

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    文件碎片对Flash性能的影响

    一、簇(cluster) 二、文件碎片 三、参考资料 本文主要介绍文件碎片对Flash性能的影响。...二、文件碎片 如果无并发写文件的情况,那么每个文件的簇应该是连续的;否则,多个文件交叉申请存储空间,必然会造成簇的交叉分布,如下面左图所示,file1和file2的簇是交叉排列的(交叉程度和业务层的写卡策略有关...如果簇大小是block的整数倍,就可以保证一个block中不会存在多个文件的情况了。当然,这带来的后果就是潜在的空间浪费。 不过,即使一个block中只有一个文件,修改文件也会造成文件碎片。...这个没好办法,只能尽量避免修改文件,如果无法避免,尽量以簇为单位去修改。 ? 另外,不同于传统的机械硬盘,文件碎片对Flash的读操作影响很小,因为Flash不需要像机械硬盘那样转动磁盘去寻址。...三、参考资料 https://bbs.huaweicloud.com/blogs/136714 https://www.man7.org/linux/man-pages/man2/fallocate.2

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    伙伴系统之避免碎片--Linux内存管理(十六)

    在固定分区管理算法中, 分给程序的内存空间往往大于程序所需的空间, 这剩余部分的空间不能被其他程序所用, 这就是”内部碎片” 1.2 今日内容(buddy伙伴系统如何避免碎片) Linux伙伴系统分配内存的大小要求...但在Linux内存管理方面,有一个长期存在的问题 : 在系统启动并长期运行后,物理内存会产生很多碎片。该情形如下图所示 ? 但对内核来说,碎片是一个问题....很长时间以来,物理内存的碎片确实是Linux的弱点之一。尽管已经提出了许多方法,但没有哪个方法能够既满足Linux需要处理的各种类型工作负荷提出的苛刻需求,同时又对其他事务影响不大。...目前Linux内核为解决内存碎片的方案提供了两类解决方案 依据可移动性组织页避免内存碎片 虚拟可移动内存域避免内存碎片 2 依据可移动性组织页避免内存碎片 依据可移动性组织页是方式物理内存碎片的一种可能方法...文件系统也有碎片,该领域的碎片问题主要通过碎片合并工具解决。它们分析文件系统,重新排序已分配存储块,从而建立较大的连续存储区.

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    为什么 Linux 和 macOS 不需要碎片整理

    Linux 和 macOS 系统不需要碎片整理的原因与 Windows 需要碎片整理的原因正好相反: Linux 和 macOS 使用的文件系统或者降低了碎片发生的概率或者实现自动整理碎片的特性; 固态硬盘与机械硬盘具有不同的特性...,碎片整理可能不仅对提高读写性能没有显著的帮助,还不利于硬件的使用寿命; 文件系统 Linux 一般都使用 Ext2、Ext3 和 Ext4 文件系统,今天的大多数 Linux 发行版都选择了 Ext4...与 Windows 将多个文件连续存储的方式不同,Linux 会把文件散落到磁盘的不同地方存储,同时在文件之间留下一些空间,保证文件在修改或者更新时不会造成碎片。...图 3 - macOS 文件系统 无论是 Linux 还是 macOS,它们的文件系统都是基于区块设计的,而磁盘的空间分配也相对比较合理,所以不会出现 Windows 系统上碎片化的磁盘。...如果磁盘上确实出现了碎片,那么 Linux 和 macOS 的文件系统也会尝试移动出现碎片文件,不需要额外的碎片整理工具,这种设计带来的用户体验会比手动触发耗时较长的碎片整理好很多。

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    为什么 Linux 和 macOS 不需要碎片整理

    Linux 和 macOS 系统不需要碎片整理的原因与 Windows 需要碎片整理的原因正好相反: Linux 和 macOS 使用的文件系统或者降低了碎片发生的概率或者实现自动整理碎片的特性; 固态硬盘与机械硬盘具有不同的特性...,碎片整理可能不仅对提高读写性能没有显著的帮助,还不利于硬件的使用寿命; 文件系统 Linux 一般都使用 Ext2、Ext3 和 Ext4 文件系统,今天的大多数 Linux 发行版都选择了 Ext4...与 Windows 将多个文件连续存储的方式不同,Linux 会把文件散落到磁盘的不同地方存储,同时在文件之间留下一些空间,保证文件在修改或者更新时不会造成碎片。 ?...图 3 - macOS 文件系统 无论是 Linux 还是 macOS,它们的文件系统都是基于区块设计的,而磁盘的空间分配也相对比较合理,所以不会出现 Windows 系统上碎片化的磁盘。...如果磁盘上确实出现了碎片,那么 Linux 和 macOS 的文件系统也会尝试移动出现碎片文件,不需要额外的碎片整理工具,这种设计带来的用户体验会比手动触发耗时较长的碎片整理好很多。

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    Linux页框分配器之内存碎片化整理

    什么是内存碎片Linux物理内存碎片化包括两种:内部碎片化和外部碎片化。 内部碎片化: 指分配给用户的内存空间中未被使用的部分。...例如进程需要使用3K bytes物理内存,于是向系统申请了大小等于3Kbytes的内存,但是由于Linux内核伙伴系统算法最小颗粒是4K bytes,所以分配的是4Kbytes内存,那么其中1K bytes...未被使用的内存就是内存内碎片。...碎片化整理算法 Linux内存对碎片化的整理算法主要应用了内核的页面迁移机制,是一种将可移动页面进行迁移后腾出连续物理内存的方法。 假设存在一个非常小的内存域如下: ?...在linux内核里一共有3种方式可以碎片化整理,我们总结如下: ?

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    LinuxLinux文件

    Linux文件操作 Linux中,一切皆文件(网络设备除外)。 硬件设备也“是”文件,通过文件来使用设备。 目录(文件夹)也是一种文件。...boot:这里存放的是启动Linux时使用的一些核心文件,包括一些连接文件和镜像文件。...deb:deb是Device(设备)的缩写,该目录下存放的是Linux的外部设备,在Linux中访问设备的方式和访问文件的方式是相同的。...tmp:用来存放一些临时文件 media:Linux系统会自动识别一些设备,例如U盘、光驱等,当识别后,Linux会把识别的设备挂载到这个目录下。...mnt:临时挂载其他文件。 proc:包含了进程的相关信息。 ---- Linux文件的操作方式 文件描述符fd fd是一个大于等于0的整数。

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    Redis内存碎片清理

    当Redis中清理了大量的Key之后原先Redis申请的内存(used_memory_rss)将继续持有而不会释放,此时查看内存信息将会看到存在大量的内存碎片。...那么,Redis的内存碎片可以清理么,该如何清理呢? 翻看了Redis的相关资料发现,Redis4版本之后开始支持内存碎片的清理,于是进行了一次测试,内容如下: 1....jemalloc-4.0.3 active_defrag_running:0 lazyfree_pending_objects:0 可以发现实际使用内存为130.69M,而Redis申请的内存为10.90G,碎片率...清理内存碎片 默认情况下自动清理碎片的参数是关闭的,可以按如下命令查看 127.0.0.1:6379> config get activedefrag 1) "activedefrag" 2) "no..." 启动自动清理内存碎片 127.0.0.1:6379> config set activedefrag yes OK 开启后再查看内存信息 127.0.0.1:6379> info memory #

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    linux 移动 文件,linux移动文件命令

    linux移动文件命令 mv命令 功能:为文件或目录改名或将文件由一个目录移入另一个目录中。该命令如同DOS下的ren和move的组合。...语法:mv [选项] 源文件或目录 目标文件或目录 说明: 视mv命令中第二个参数类型的不同(是目标文件还是目标目录),mv命令将文件重命名或将其移至一个新的目录中。...当第二个参数类型是文件时,mv命令完成文件重命名,此时,源文件只能有一个(也可以是源目录名),它将所给的源文件或目录重命名为给定的目标文件名。...当第二个参数是已存在的目录名称时,源文件或目录参数可以有多个,mv命令将各参数指定的源文件均移至目标目录中。在跨文件系统移动文件时,mv先拷贝,再将原有文件删除,而链至该文件的链接也将丢失。...例2:将文件wch.txt重命名为wjz.doc$ mv wch.txt wjz.doc 相关视频教程推荐:《Linux教程》 版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。

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    什么是内存碎片

    在嵌入式系统中,内存是十分有限而且是十分珍贵的,用一块内存就少了一块内存,而在分配中随着内存不断被分配和释放,整个系统内存区域会产生越来越多的碎片。...内存碎片产生过程,如下图所示: 过程说明如下: (1)、此时内存堆还没有经过任何操作,为全新的。...也就是图中 80B 和 50B 这两个内存块之间的小内存块,这些内存块由于太小导致大多数应用无法使用,这些没法使用的内存块就沦为了内存碎片。...内存碎片是内存管理算法重点解决的一个问题,否则的话会导致实际可用的内存越来越少,最终应用程序因为分配不到合适的内存而崩溃,所以我们需要一个优良的内存分配算法来避免这种情况的出现。

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    LinuxLinux文件IO

    例如: fwrite、fread、fopen、fclose、fseek、fflush ---- 文件系统接口 文件系统——一种把数据组织成文件和目录的存储方式,提供了基于文件的存取接口,并通过文件权限控制访问...文件系统缓存 主存(通常是DRAM)的一块区域用来缓存文件系统的内容,包含各种数据和元数据。...---- O_SYNC 缓存同步 为了保证磁盘系统与缓冲区内容一致,Linux系统提供了sync,fsync,fdatasync三个函数。...fsync——将fd对应文件的块缓冲区立即写入磁盘,并等待实际写磁盘操作结束返回。 fdatasync——类似fsync,但只影响文件的数据部分。而除数据外,fsync还会同步更新文件属性。...---- Linux文件IO流程图 内核中会有一个线程,不断地将高速页缓冲区中的数据写入到物理磁盘中。

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    Redis 内存碎片分析

    ,产生内存碎片 [image.png] 怎么判断存在内存碎片 redis的info memory命令可以帮助我们判断当前实例是否存在内存碎片 INFO memory # Memory used_memory...> 1.5, 表示内存碎片率超过50%,需要进行处理 当然还有可能存在一种情况,即内存碎片率 小于1: 这时候就说明used_memory_rss < used_memory,即操作系统分配给redis...如何清理内存碎片 自动清理 Redis 4.0-RC3 + 版本提供了内存碎片自动清理的办法,其基本思想是“搬家让位,合并空间” 启用自动清理功能 config set activedefrag yes...10 # 默认10,表示内存碎片空间占OS分配给redis的物理内存空间的比例达到10%时 控制参数 redis是单进程模型,内存碎片自动清理是通过==主线程操作==的,也会消耗一定的CPU资源...手动清理 除了开启内存碎片自动清理策略,redis从4.0.0版本后也支持手动清理内存碎片,通过如下命令实现 127.0.0.1:6379> memory purge OK 需要注意的是,该清理命令也只当

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