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内存管理:一文读懂Linux内存组织结构及页面布局
Linux虚拟内存的实现需要六种机制的支持:地址映射机制、内存分配回收机制、缓存和刷新机制、请求页机制、交换机制、内存共享机制。
页表与内存布局 在32位系统中,每个4KB的页表负责管理4MB物理内存,***个页表分布在4GB的物理空间中,每个表项包含访问权限、状态标记等信息。页目录则负责管理这***个页表,每个表项存储对应页表的物理地址。实例演示 例如,一个20MB的程序仅需占用3个页表。
可以这么理解:在linux的内存分配机制中,优先使用物理内存,当物理内存还有空闲时(还够用),不会释放其占用内存,就算占用内存的程序已经被关闭了,该程序所占用的内存用来做缓存使用,对于开启过的程序、或是读取刚存取过得数据会比较快。
在Linux 6内核中,引入了NUMA(Non-Uniform Memory Access)模型,将物理内存分为多个节点,每个节点由pg_data_t描述符负责管理。即使是8086体系结构的传统UMA,也通过将所有内存集中在一个节点来保持代码的移植性。
在Linux内核的实现中,struct page结构扮演了重要角色,它存储每个物理页及其所属的zone信息,而free_area则负责管理空闲内存块的链表。内存区域的组织方式如图所示,通过备用列表相连,确保了内存分配的高效性和灵活性。
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