Linux 内存管理机制

标签：

对于32bit Linux系统来说，一般留给用户态空间是3GB，高地址的1GB  0xC0000000~0xFFFFFFFF是留给kernel的。

并且一般采用分页，分段，段页式的方式。一页大小一般为2^12=4096=4KB的大小。一般是10+10+12

内存管理算法一般是使用两种算法相配合：

BUDDY算法，1,2，4,8，。。。。使用情况在  /proc/buddyinfo

Solaris-SLAB算法，用高速缓存来描述不同的对象，每种对象对应一个高速缓存。高速缓存由SLAB来管理对象的内存分配。每个SLAB是一个或多个连续的物理页（这个是从buddy算法分配而来的）一般运行在BUDDY的下层。有Slab_full Slab_partial,Slab_empty,三种。通过查看/proc/slabinfo可以看到slab的使用情况。另外，由于很多进程刚开始创建时，内存格式占用大小都差不多，系统经常需要创建和销毁进程，这样导致效率很低，slab算法，每次分配相同类型的内存时，就从相应的SLAB中去取已经划分好的对象。SLAB释放的内核空间，并没有完全释放，可以留给下次分配用。。。slab的实现大都放在  mm/slab.c中。

内存分配  kmalloc与malloc与vmalloc的关系（转自http://blog.csdn.net/macrossdzh/article/details/5958368）

简单的说：

1. kmalloc和vmalloc是分配的是内核的内存,malloc分配的是用户的内存
2. kmalloc保证分配的内存在物理上是连续的,vmalloc保证的是在虚拟地址空间上的连续,malloc不保证任何东西(这点是自己猜测的,不一定正确)
3. kmalloc能分配的大小有限,vmalloc和malloc能分配的大小相对较大
4. 内存只有在要被DMA访问的时候才需要物理上连续
5. vmalloc比kmalloc要慢

详细的解释：

      对于提供了MMU（存储管理器，辅助操作系统进行内存管理，提供虚实地址转换等硬件支持）的处理器而言，Linux提供了复杂的存储管理系统，使得进程所能访问的内存达到4GB。

      进程的4GB内存空间被人为的分为两个部分--用户空间与内核空间。用户空间地址分布从0到3GB(PAGE_OFFSET，在0x86中它等于0xC0000000)，3GB到4GB为内核空间。

      内核空间中，从3G到vmalloc_start这段地址是物理内存映射区域（该区域中包含了内核镜像、物理页框表mem_map等等），比如我们使用 的 VMware虚拟系统内存是160M，那么3G～3G+160M这片内存就应该映射物理内存。在物理内存映射区之后，就是vmalloc区域。对于 160M的系统而言，vmalloc_start位置应在3G+160M附近（在物理内存映射区与vmalloc_start期间还存在一个8M的gap 来防止跃界），vmalloc_end的位置接近4G(最后位置系统会保留一片128k大小的区域用于专用页面映射)

      kmalloc和get_free_page申请的内存位于物理内存映射区域，而且在物理上也是连续的，它们与真实的物理地址只有一个固定的偏移，因此存在较简单的转换关系，virt_to_phys()可以实现内核虚拟地址转化为物理地址：

而vmalloc申请的内存则位于vmalloc_start～vmalloc_end之间，与物理地址没有简单的转换关系，虽然在逻辑上它们也是连续的，但是在物理上它们不要求连续。

Linux 内存管理机制

标签：

原文地址：http://www.cnblogs.com/xindufresne/p/4769921.html