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
内核中常用的分配物理内存页面的接口函数是alloc_pages()，用于分配一个或者多个连续的物理页面，分配页面个数只能是2个整数次幂。...相比于多次分配离散的物理页面，分配连续的物理页面有利于提高系统内存的碎片化，内存碎片化是一个很让人头疼的问题。...，从zone->per_cpu_pageset列表中分配；另一路order大于0的情况，就从伙伴系统中分配。...因为在系统启动时，空闲页面会尽可能分配到MAX_ORDER-1的链表中，这个可以在系统刚起来之后，通过'cat /proc/pagetypeinfo'命令可以看出端倪。...因为通常摘下来的内存块会比需要的内存大，切完之后需要把剩下来的内存块重新放回伙伴系统中。 expand()函数就是实现“切蛋糕”的功能。
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.
伙伴系统是常用的内存分配算法，linux内核的底层页分配算法就是伙伴系统，伙伴系统的优点就是分配和回收速度快，减少外部碎片。...这两个算法分配和回收复杂度都是logn，并且空闲内存必须是2^n个基本分配单位。 ...然后又看了一下linux4.8的buddy system实现，linux的buddy system主要进行page分配也是linux最底层的分配，其他的分配算法都是以这个分配为基础，在x86架构下一个page...linux对内存进行了分区包括低端内存区，高端内存区，dma区，而且还对numa架构做了很多处理，对页面也进行了分类，这些不是讨论的重点，现在主要是提取linux的buddy算法，只提取核心部分，可以在控制台下运行...buddy system的数据结构就是下图所示，看着像哈希表中的拉链法，每个链表保存相同大小的内存块。最大的是10，也就是1024个基本单位，所以linux在x86下一次最多可分配4MB内存。
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 + 1 阶页块 分成 2 个 n 阶页块 , 一块插入 空闲 n 阶页块链表 ; 一块 直接分配 , 如果没有 , 则进入下一步 , 查询 n + 2 阶页块 ; 3、查询
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。...在多核大系统大内存中，一般使用 slub 分配器，在极小的嵌入式系统中，一般使用 slob 分配器（只有600多行代码）。...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
文章目录 一、Linux 系统 动态分配堆内存 方式 二、brk 系统调用 动态分配堆内存 一、Linux 系统 动态分配堆内存 方式 ---- Linux 系统中 , 提供了 2 种方式 进行 "...动态分配堆内存 " 操作 ; ① 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 ; ② mmap...系统调用 : 向 Linux 操作系统 申请 " 虚拟地址空间 " 内存 , 并且将某个文件 " 映射 “ 到该申请的内存中 ; 如果 不需要映射文件 到该空间中 , 则该空间就是 ” 匿名空间 "..., 可作为 " 堆内存 " 使用 ; 二、brk 系统调用 动态分配堆内存 ---- " brk 系统调用 “ 可以指定 ” 堆内存 “ 在 ” 虚拟内存空间 “ 的 ” 结束地址 " ; 如果要 "...扩张 " 堆内存 , 可以将 结束地址 " 大于当前值 " , 如果要 " 收缩 " 堆内存 , 可以将 结束地址 " 小于当前值 " ; brk 系统调用 源码在 Linux 源码中的 linux-5.6.18
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。...在系统初始化的时候，slab分配器还没有初始化，所以并不能使用slab分配器来分配一个kmem_cache_t对象，这时候只能通过定义一个kmem_cache_t类型的静态变量来来管理slab分配器了，
~/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
可执行程序看起来好像占据了一个连续的内存块，称为“程序映像”。程序映像有几个不同的分区。程序文本或者代码显示在低位内存中。已初始化和未初始化的静态变量在映像中有自己的分区。...活动记录：是在进程堆栈顶部分配的一个内存块，用于保存调用过程中函数的执行上下文。每个函数调用都会在堆栈上创建一个新活动记录。...函数返回时就会将活动记录从堆栈中删除，为嵌套的函数调用提供“最后被调用的最先被返回” 虽然程序映像看起来好像占用了一个连续的内存块，但实际上操作系统将程序映像映射到不连续的物理内存中。...操作系统将这些页加载到内存中。当处理器引用该页的内存时，就从一个表中查找页的位置。这种映射允许这些堆栈和堆在不实际使用物理内存的情况下有很大的逻辑地址空间。操作系统隐藏这种底层映射的存在。...即便是一些页并没有驻留在内存中。
内核通常会成功，因为大部分大的内存块都在启动时分配给内核，那时内存的碎片尚不严重。但在已经运行了很长时间的系统上, 在内核需要物理内存时, 就可能出现可用空间不连续的情况....v=4.7, line 3853 3 分配掩码(gfp_mask标志) 3.1 分配掩码 前述所有函数中强制使用的mask参数，到底是什么语义? 我们知道Linux将内存划分为内存域....顾名思义，它们分别将分配的内存标记为可回收的或可移动的。这影响从空闲列表的哪个子表获取内存 __GFP_WRITE __GFP_HARDWALL 只在NUMA系统上有意义....在分配内存失败可能给内核带来严重后果时(比如威胁到系统稳定性或系统崩溃), 总是会使用该标志 __GFP_MEMALLOC __GFP_NOMEMALLOC __GFP_IO 说明在查找空闲内存期间内核可以进行...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?
下面是本篇笔记的思维导图： 操作系统学习笔记-11：内存分配（一）-21.jpg 1....存储器的层次结构 存储层次至少具有三级：CPU 寄存器、主存（内存）和辅存（外存） 操作系统学习笔记-11：内存分配（一）-1.png 2....3.1 单一连续分配 单一连续分配只适用于单用户、单任务的操作系统中，它会把整个内存区划分为系统区和用户区，一道用户程序就会独占整个用户区，因此存储器的利用率非常低、内部碎片很大（分配了整个用户区，但实际用到的空间并不多...伙伴系统 伙伴系统的具体规则，书里的描述会更完整： 操作系统学习笔记-11：内存分配（一）-4.png 为了更直观地理解，这里用一个例子来说明。...20kb 进程 B 释放 50kb 按照伙伴系统的算法，内存的分配和回收是怎么进行的呢？
，接着分析不同drawable目录下图片的显示策略，最后基于手机内存、版本，提出一种优化内存分配的方案。...$ adb shell wm densityPhysical density: 560 那么同一个图片放在不同目录下，对分配内存是否有影响呢？...答案是有的，基于两步简单的推导： 图片所在资源目录、设备密度两者决定图片最终显示在屏幕上的像素尺寸； 像素尺寸、图片质量共同决定分配内存。 其中第2点已经在上文讲解过，这里主要分析第1点。...在布局里创建两个ImageView，观察这两张图片最终的显示效果，以及分配内存情况。...bottom" android:src="@drawable/iron_man_700_square_xxxhdpi" /> 显示效果以及内存分配如下
1 前景回顾 在内核初始化完成之后, 内存管理的责任就由伙伴系统来承担. 伙伴系统基于一种相对简单然而令人吃惊的强大算法....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....伙伴系统是一个结合了2的方幂个分配器和空闲缓冲区合并计技术的内存分配方案, 其基本思想很简单. 内存被分成含有很多页面的大块, 每一块都是2个页面大小的方幂....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...相反, 必须指定的是分配阶, 伙伴系统将在内存中分配2^0 rder页 内核中细粒度的分配只能借助于slab分配器(或者slub、slob分配器), 后者基于伙伴系统 内存分配函数 功能 定义 alloc_pages
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...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...分配内存块 int k_mem_pool_alloc(struct k_mem_pool *p, struct k_mem_block *block, size_t size...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，
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...内部碎片： 即使我们只需要很小的内存，系统也至少会分配 4k 大小的 Page 外部碎片： 当我们分配大内存的时候，此时一个 Page (4k) 显然不够，此时，系统会分配连续的 Page 才能够满足要求...Chunk : 是 Netty 向操作系统申请内存的单位，所有的内存分配操作都是基于 Chunk 完成的，默认大小是16M。...执行内存分配，提高内存分配的使用效率。...内存的分配策略 分配内存大于 8k，PoolChunk 中采用的 Page 级别的内存分配策略 假设我们依次申请了 8k、16k、8k 的内存 首先根据分配内存大小计算二叉树所在节点的高度，然后查找对应高度中是否存在可用节点
从Java的这种分配机制来看,堆栈又可以这样理解:堆栈(Stack)是操作系统在建立某个进程时或者线程(在支持多线程的操作系统中是线程)为这个线程建立的存储区域，该区域具有先进后出的特性。 ...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。
文章目录 一、bootmem 引导内存分配器算法 1、低端内存映射 2、内存记录位图 3、最先适配算法 4、内存分配记录 二、bootmem 引导内存分配器 内存操作 函数 ( alloc_bootmem...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..." 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...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...直接在该 物理页 上分配内存 ; 二、bootmem 引导内存分配器 内存操作 函数 ( alloc_bootmem | free_bootmem ) ---- " bootmem 引导内存分配器 "
1.void *malloc(int size); 2.void free(void *p); 例：建立动态数组，输入5个学生的成绩，输出不及格学生的成绩。 #...
系统以页框为单位为各个进程分配内存空间，一个页面就对应一个页框，它具体放到哪个页框，这是随意的，无需顾虑先后顺序，无需顾虑是否连续或者相邻。 3. 地址转换的思路 这里还需要考虑一个地址转换的问题。...某系统使用基本分页存储管理，并采用了具有快表的地址变换机构。假设访问一次快表耗时 1us，访 问一次内存耗时 100us，快表的命中率为 90%。...页表项的大小 假设某系统物理内存大小为 4GB，页面大小为 4KB，则每个页表项至少应该为多少字节？...1.若系统采用两级分页存储方式，物理内存 64mb，页面大小 1kb，页表项大小 2b，则顶级页表有多少个页表项？ 这里我们可以参考之前求页表项大小的思路。...在分配的时候是以段为单位进行分配的，在内存中，段内所占空间是连续的，但是各个段之间可以不相邻。
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