linux的内存分配方式_linux内核内存分配方式_linux进程的内存分配内存 - 腾讯云开发者社区 - 腾讯云

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内存连续分配管理方式

连续分配:系统为程序分配的是连续的内存空间单一连续分配:内存分为系统区和用户区,只有一道用户程序占据整个用户区,无外部碎片,有内部碎片,内存利用率低固定分区分配:分为系统区和用户区,用户区划分多个分区...,每个分区一个程序,无外部碎片,有内部碎片,利用率低动态分区分配:可变分区分配,根据进程的大小动态建立分区　　1)使用空闲分区表或者空闲分区链记录每个分区的信息　　2)动态分区分配算法　　3...)进程回收后,会把相邻空出来的分区合并　　4)进程回收后,如果没有相邻的就更新分区信息内部碎片:分配给进程的内存,有没有用上的外部碎片:空闲分区太小了,进程内存太大用不上,就是外部碎片

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内存非连续分配方式

基本分页存储方式 1）把内存分为一个个小分区，再按照分区大小把进程拆分成一个个的小部分，比如每个分区4kb，每个分区就是一个页框/页帧/页存块/物理块，页框号从0开始 2）将进程也分成和页框大小相等的一个个区域...，称为页/页面，每个页面也有个编号，页号也是从0开始的 3）将进程分页然后离散的分配到内存的页框里面知道逻辑地址的内存单元如何想得到存储单元内存物理地址 1）算出逻辑地址的页号 2）页号对应页面在内存中的起始地址...3）逻辑地址在页面中的偏移量 4）物理地址=物理页面起始地址+偏移量逻辑地址页号=逻辑地址/页面长度页内偏移量=逻辑地址%页面长度页表页表存储进程进程的每个页面在物理内存中存放的位置，记录了映射关系...1）一个进程一个页表 2）进程每一页对应一个页表项 3）每个页表项，由“页号”和“块号”组成基本分段存储方式段页式存储方式连续分配方式：为用户进程分配必须是一个连续的内存非连续分配方式：分散的进程可以分配为一个分散的内存

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Linux内存页分配策略

伙伴系统分配算法在上一节, 我们介绍了Linux内核怎么管理系统中的物理内存....但有时候内核需要分配一些物理内存地址也连续的内存页, 所以Linux使用了伙伴系统分配算法来管理系统中的物理内存页....在Linux内核中, 把两个物理地址相邻的内存页当作成伙伴, 因为Linux是以页面号来管理内存页的, 所以就是说两个相邻页面号的页面是伙伴关系....所以, 使用伙伴系统算法只能分配 2order (order为0,1,2,3...)个页面. 那么order是不是无限大呢? 当然不是, 在Linux内核中, order的最大值是 10....Linux内核使用 free_area[i] 管理 2i 个内存页面大小的内存块列表.

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【Linux 内核内存管理】Linux 内核内存布局 ③ ( Linux 内核动态分配内存系统接口函数 | 统计输出 vmalloc 分配的内存 )

文章目录一、Linux 内核动态分配内存系统接口函数二、统计输出 vmalloc 分配的内存一、Linux 内核动态分配内存系统接口函数 ---- Linux 内核 " 动态分配内存 "...是通过 " 系统接口 " 实现的 , 下面介绍几个重要的接口函数 ; ① 以 " 页 " 为单位分配内存 : alloc_pages , __get_free_page ; ② 以 " 字节 " 为单位分配..." 虚拟地址连续的内存块 " : vmalloc ; ③ 以 " 字节 " 为单位分配 " 物理地址连续的内存块 " : kmalloc ; 注意该 " 物理地址连续的内存块 " 是以 Slab 为中心的...; 二、统计输出 vmalloc 分配的内存 ---- 执行 grep vmalloc /proc/vmallocinfo 命令 , 可以统计输出通过 vmalloc 函数分配的 " 虚拟地址连续的内存块

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【Linux 内核内存管理】伙伴分配器 ② ( 伙伴分配器分配内存流程 )

文章目录一、伙伴分配器分配内存流程 1、查询 n 阶页块 2、查询 n + 1 阶页块 3、查询 n + 2 阶页块一、伙伴分配器分配内存流程 ---- 伙伴分配器以 " 阶 " 为单位 , 分配.../ 释放物理页 ; 阶 ( Order ) : 物理页的数量单位 , n 阶页块指的是 2^n 个连续的 " 物理页 " ; 页 / 阶概念参考【Linux 内核内存管理...】伙伴分配器 ① ( 伙伴分配器引入 | 页块、阶 | 伙伴 ) 博客 ; " 伙伴分配器 " 分配内存流程 : 假设要分配 n 阶页块 ; 1、查询 n 阶页块查询当前是否有空闲的 n...阶页块 , 如果有则直接分配 , 如果没有 , 则进入下一步 , 查询 n + 1 阶页块 ; 2、查询 n + 1 阶页块查询当前是否有空闲的 n + 1 阶页块 , 如果有 , 将...n + 2 阶页块查询当前是否有空闲的 n + 2 阶页块 , 如果有 , 将 n + 2 阶页块分成 2 个 n + 1 阶页块 , 一块插入空闲 n + 1 阶页块链表

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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。...伙伴系统解决外部碎片问题，slab 分配器解决内部碎片问题。 1、伙伴系统基于页分配，一次分配多页，这样就不会出现夹在中间的小内存。...3、其实所有的分配方式最底层都是伙伴系统，它先分配好一段大的内存，然后 slab 再从其中分配小的内存。...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...bootmem 分配器按块进行分配，颗粒度很大，不够精细，比较浪费内存。bootmem 分配器只会在 start_kernel 函数和mm_init 函数之前存在，中间的函数会调用它进行内存分配。

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Linux内存管理 - slab分配器

Linux内存管理是一个非常复杂的子系统，要完全说清的话估计要一本书的篇幅。但Linux内存管理可以划分成多个部分来阐述，这篇文章主要介绍slab算法。...Linux有个叫伙伴系统的分配算法，这个算法主要解决分配连续个内存页的问题。...伙伴分配算法主要以内存页（4KB）作为分配单位，就是说伙伴分配算法每次可以分配 2order 个内存页（order为0、1、2...9）。...但有时候我们只需要申请一个很小的内存区（如32字节），这时候使用伙伴分配算法就显得浪费了。为了解决小内存分配问题，Linux使用了slab分配算法。...因为本身kmem_cache_t结构体也是小内存对象，所以也应该有slab分配器来分配的，但这样就出现“鸡蛋和鸡谁先出现”的问题。

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Linux | 内存分配之malloc->brk

~/Downloads/research/linux-5.15.4/mm/mmap.c SYSCALL_DEFINE1(brk, unsigned long, brk) { unsigned long...locked_vm += (len >> PAGE_SHIFT); vma->vm_flags |= VM_SOFTDIRTY; return 0; } https://www.man7.org/linux...man-pages/man2/brk.2.html https://corey.tech/DevOps-Industry-Updates-1/ https://jgsun.github.io/2019/01/21/linux-tcpdump.../ https://zgqallen.github.io/2019/05/14/linux-glic-mm-overview/ https://www.freesion.com/article/87121104152

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操作系统之内存管理内存管理3.1 内存管理的概念3.2 内存覆盖与内存交换3.3 内存连续分配管理方式3.4 内存非连续分配管理方式

内存管理包括内存管理和虚拟内存管理内存管理包括内存管理概念、交换与覆盖、连续分配管理方式和非连续分配管理方式（分页管理方式、分段管理方式、段页式管理方式）。...虚拟内存管理包括虚拟内存概念、请求分页管理方式、页面置换算法、页面分配策略、工作集和抖动。...3.3 内存连续分配管理方式连续分配方式，是指为一个用户程序分配一个连续的内存空间。它主要包括单一连续分配、固定分区分配和动态分区分配。...单一连续分配内存在此方式下分为系统区和用户区，系统区仅提供给操作系统使用，通常在低地址部分；用户区是为用户提供的、除系统区之外的内存空间。这种方式无需进行内存保护。...3.4 内存非连续分配管理方式非连续分配允许一个程序分散地装入到不相邻的内存分区中，根据分区的大小是否固定分为分页存储管理方式和分段存储管理方式。

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为什么现在的内存分配方式可以支持递归？

程序中声明的变量在编译期间就已经被绑定到目标内存。优点：程序鲁棒性（健壮性）高，毕竟内存分配都在掌控中。缺点：只能使用数组这种确定内存占用大小的数据结构，不能使用链表等动态数据结构。...不能够使用递归，每次重新调用相同函数都会覆盖之前的数据。阶段二、栈内存分配（Stack Allocation）内存被划分成不同的内存帧。...需要保持数据的有序性，无法使用链表等动态数据结构。阶段三、堆内存分配（Heap Allocation）变量保存在可变大小的内存区域中，即堆。数据也不被要求连续存放在内存中。...缺点：程序鲁棒性（健壮性）更差一点，程序运行时的不可控性加大。堆内存分配本身也消耗性能。...程序员的编码难度加大，要小心翼翼管理已分配的内存，比如C++使用malloc函数分配内存，用free函数释放malloc已分配的内存。如果没有回收好的话，会造成极大的浪费，毕竟内存也是稀缺的。

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为什么现在的内存分配方式可以支持递归？

阶段一、静态内存分配（Static allocation）程序员编程需要预计变量大小，指定特定内存大小给变量，无法通过代码动态给变量分配内存。程序中声明的变量在编译期间就已经被绑定到目标内存。...优点：程序鲁棒性（健壮性）高，毕竟内存分配都在掌控中。缺点：只能使用数组这种确定内存占用大小的数据结构，不能使用链表等动态数据结构。不能够使用递归，每次重新调用相同函数都会覆盖之前的数据。...阶段二、栈内存分配（Stack Allocation）内存被划分成不同的内存帧。每次使用根据栈的先进先出特性，被调用函数的占用内存要先被释放掉。优点：可以使用递归了。...缺点：程序鲁棒性（健壮性）更差一点，程序运行时的不可控性加大。堆内存分配本身也消耗性能。...程序员的编码难度加大，要小心翼翼管理已分配的内存，比如C++使用malloc函数分配内存，用free函数释放malloc已分配的内存。如果没有回收好的话，会造成极大的浪费，毕竟内存也是稀缺的。

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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)

他们定义在tools/virtio/linux/kernel.h?v=4.7, line 46 这两个函数返回一个指向内存块的指针, 其内存块至少要有size大小. 所分配的内存区在物理上是连续的....内核使用宏的方式定义了这些掩码, 一个掩码的定义被划分为3个部分进行定义, 我们会逐步展开来讲解, 参见include/linux/gfp.h?...在某些特定情况下, 只能使用某些特定的方法分配内存类型标志组合了行为修饰符和区描述符, 将这些可能用到的组合归纳为不同类型 3.3 内核中掩码的定义 3.3.1 内核中的定义方式 // http...，在任何情况下都不能中断, 可能使用紧急分配链表中的内存, 这个标志用在中断处理程序, 下半部, 持有自旋锁以及其他不能睡眠的地方 GFP_KERNEL 这是一种常规的分配方式, 可能会阻塞....那么内存分配可以从该内存域或更低的内存域进行, 该函数定义在include/linux/gfp.h?

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alloc_page分配内存空间--Linux内存管理(十七)

Linux内核使用二进制伙伴算法来管理和分配物理内存页面, 该算法由Knowlton设计, 后来Knuth又进行了更深刻的描述....内核如何记住哪些内存块是空闲的分配空闲页面的方法影响分配器行为的众多标识位内存碎片的问题和分配器如何处理碎片 2 内存分配API 2.1 内存分配器API 就伙伴系统的接口而言, NUMA或UMA...(mask, order) 分配2^0 rder 页并返回一个struct page的实例，表示分配的内存块的起始页 NUMA-include/linux/gfp.h, line 466 UMA-include...v=4.7, line 3900 __get_free_pages(mask, order) __get_free_page(mask) 工作方式与上述函数相同，但返回分配内存块的虚拟地址，而不是page...随后的for循环所作的基本上与直觉一致, 遍历备用列表的所有内存域，用最简单的方式查找一个适当的空闲内存块首先，解释ALLOC_*标志(__cpuset_zone_allowed_softwall是另一个辅助函数

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linux内存查看方式

+ cached) 可见-buffers/cache反映的是被程序实实在在吃掉的内存，而+buffers/cache反映的是可以挪用的内存总数。...所以,以应用来看看,以(-/+ buffers/cache)的free和used为主.所以我们看这个就好了.另外告诉大家一些常识.Linux为了提高磁盘和内存存取效率, Linux做了很多精心的设计,...除了对dentry进行缓存(用于VFS,加速文件路径名到inode的转换), 还采取了两种主要Cache方式：Buffer Cache和Page Cache。...记住内存是拿来用的,不是拿来看的.不象windows, 无论你的真实物理内存有多少,他都要拿硬盘交换文件来读.这也就是windows为什么常常提示虚拟空间不足的原因.你们想想, 多无聊,在内存还有大部分...的时候,拿出一部分硬盘空间来充当内存.硬盘怎么会快过内存.所以我们看linux,只要不用swap的交换空间,就不用担心自己的内存太少.如果常常 swap用很多,可能你就要考虑加物理内存了.这也是linux

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Zephyr 内存分配

内存分配内存片概述内存片（memory slab）是一个内核对象允许从指定的内存区域上动态地分配内存块...同一内存片上所有的内存块尺寸都是固定的 API 定义内存片内存池概述内存池（memory pool）是一个内核对象...允许从指定的内存区域上动态地分配内存块（memory block）内存池中的内存块的大小是不固定的内存池使用"伙伴"（buddy...）内存分配算法 API 定义内存池 struct k_mem_pool 内存池只能使用 K_MEM_POOL_DEFINE...堆内存池智能定义一个堆内存池大小是可配置的，支持256、1024、4096和16384字节内存块分配后，它的前16字节将被内核用于记录块描述符，

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Netty内存分配

虽然有众多的内存分配器，但是它们的核心都是一致的：高效大的内存分配和回收，提升单线程或者多线程场景下的性能；减少内存碎片，包括内部碎片和外部碎片，提升内存的有效利用率。...这边有个内存碎片的概念，可以介绍下，Linux 中物理内存会被分成若干个 4k 大小的内存页 Page，物理内存的分配和回收都是基于 Page 完成的，内部碎片就是 Page 内部产生的碎片，外部碎片就是各个...，但是，我们的程序在不断的运行，这些 Page 会被频繁的回收，然后重新分配，难免这些 Page 之间会出现空闲的内存块，这就形成了外部碎片对于内存分配的肯定有内存分配的一些算法，本篇文章主要分析...SubPage：负责 Page 内的内存分配，假如我们分配的内存大小远小于 Page（8K），直接分配一个 Page 会造成严重的内存浪费，所以需要将 Page 划分为多个相同的子块来进行分配，这里的子块就相当于...执行内存分配，提高内存分配的使用效率。

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【JVM】深入理解JVM对象内存分配方式

在Java编程中，对象内存分配是一个至关重要的话题。Java虚拟机（JVM）负责管理内存并为对象分配空间。本文将深入探讨JVM为对象分配内存的方式，以及这些方式的原理和影响。 1....对象初始化：在内存分配完成后，JVM会调用对象的构造方法来初始化对象的状态和属性。 2. 对象内存分配的方式 2.1 栈上分配栈上分配是指将对象分配在线程的栈帧中，而不是在堆内存中。...2.2 堆上分配堆上分配是最常见的对象内存分配方式。...对象内存分配的影响因素对象内存分配的方式会受到多种因素的影响，包括但不限于以下几点：对象的生命周期：对象生命周期的长短决定了选择栈上分配还是堆上分配的合适性。...JVM为对象分配内存的方式多种多样，我们需要根据具体的场景和需求来选择合适的方式，以实现最佳的性能和内存利用率。

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java内存分配

栈内存中的局部变量随着方法的消失而消失。成员变量存储在堆中的对象里面，由垃圾回收器负责回收。注意：栈里只有一个9 ，i1，i2，i3 都指向9 。...应用程序在运行中所创建的所有类实例或数组都放在这个堆中,并由应用所有的线程共享.跟C/C++不同，Java中分配堆内存是自动初始化的。...Java中所有对象的存储空间都是在堆中分配的，但是这个对象的引用却是在堆栈中分配,也就是说在建立一个对象时从两个地方都分配内存，在堆中分配的内存实际建立这个对象，而在堆栈中分配的内存只是一个指向这个堆对象的指针...堆是由垃圾回收来负责的，堆的优势是可以动态地分配内存大小，生存期也不必事先告诉编译器，因为它是在运行时动态分配内存的，Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。...但缺点是，由于要在运行时动态分配内存，存取速度较慢。　　栈的优势是，存取速度比堆要快，仅次于寄存器，栈数据可以共享。但缺点是，存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的，缺乏灵活性。

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高端内存映射之vmalloc分配内存中不连续的页--Linux内存管理(十九)

1 内存中不连续的页的分配根据上文的讲述, 我们知道物理上连续的映射对内核是最好的, 但并不总能成功地使用. 在分配一大块内存时, 可能竭尽全力也无法找到连续的内存块....| VM_NO_GUARD | VM_KASAN| 下图给出了该结构使用方式的一个实例....vmalloc发起对不连续的内存区的分配操作....接下来从物理内存分配各个页最后将这些页连续地映射到vmalloc区域中, 分配虚拟内存的工作就完成了....这些都基于上文讨论的__vmalloc函数或使用非常类似的机制 vmalloc_32的工作方式与vmalloc相同，但会确保所使用的物理内存总是可以用普通32位指针寻址。

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【Linux 内核内存管理】引导内存分配器 bootmem ③ ( bootmem 引导内存分配器算法 | 低端内存映射 | 内存记录位图 | 最先适配算法 | 内存分配记录 | 内存操作函数 )

交给 " 引导内存分配器 " 管理 , 低端内存可以直接映射到内核虚拟地址空间对应的物理内存 ; 2、内存记录位图内存记录位图 : 引导内存分配器中 , 使用 " 位图 " 记录物理页...的分配情况 , 如果物理页分配 , 在位图中物理页对应的为置 1 ; 如果物理页回收 , 在位图中物理页对应的为置 0 ; 3、最先适配算法最先适配算法 : 分配内存时 , 扫描..." 位图 " , 找到满足内存需求大小的第一块空闲的内存块 ; 4、内存分配记录内存分配记录 : 为了有效利用内存 , " 引导内存分配器 " 支持小于 1 页的内存块分配 , bootmem_data...结构体中 last_end_off 成员记录上一次分配内存块的结束位置 +1 地址 , 也就是分配内存块结束位置后面一个字节 , 下一个将要开始分配内存的位置 ; hint_idx 成员...表示上一次分配内存块的结束位置后面的物理页位置索引 , 下次分配优先分配该索引物理页 ; 在下一次分配内存时 , 如果上次内存分配的物理页的剩余空间小于等于要分配的内存 , 那么

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