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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

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    【Linux 内核 内存管理】Linux 内核内存管理 ② ( 动态分配内存方式 | brk 系统调用 | mmap 系统调用 | brk 系统调用源码介绍 )

    文章目录 一、Linux 系统 动态分配内存 方式 二、brk 系统调用 动态分配内存 一、Linux 系统 动态分配内存 方式 ---- Linux 系统中 , 提供了 2 种方式 进行 "...动态分配内存 " 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

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    【C语言】内存动态分配与释放

    什么是内存动态分配?...要知道什么是内存动态分配,首先要清楚内存在计算机中内存是如何划分的: 如图,内存区域大致分为以下几个区域: ​ 栈区(向下增长)(stack):由编译器自动分配释放,存放:局部变量,形参,返回值....这样的特点就导致了,我们无法在程序运行中的任意时刻分配存储空间,也不能把不需要的存储空间释放或丢弃.为了能够满足上述需求,我们就需要使用内存动态分配....内存动态分配函数 用于分配存储空间的两个函数是malloc()和calloc()函数,用于更改已分配空间的函数是realloc()函数,以下列出了这几个函数的相关信息: malloc() malloc... 格式 void * free(void* ptr); 功能 释放ptr指向的空间,让这部分空间能继续用于之后的动态分配.当ptr为空指针时,不执行任何操作.除此之外,当实际参数与之前通过

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    C++随记(二)---动态分配内存问题(1)

    C++随记(二)---动态分配内存问题(1) 面向对象的编程的一个特点就是在运行阶段(而不是编译阶段)进行决策。运行阶段决策提供了灵活性,可以根据当时的情况进行调整。...具有代表性的就是,可以在运行阶段分配内存。...int类型数据的内存区域(因为不同类型的变量需要占用的内存不同),返回此区域的地址。...通过上面那行程序,我就得到了一个内存块,但是我并不知道此内存块的名字,因为我没有给它命名,但是,我知道这片儿区域的地址,point2. ...使用new和delete时的注意要点: New和delete应该成对出现; 不要用delete来释放不是new开辟的内存; `不要用delete释放同一个内存块两次; `如果用new[ ]为数组分配内存

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    Linux内核高端内存

    若机器中安装8G物理内存,那么内核就只能访问前1G物理内存,后面7G物理内存将会无法访问,因为内核的地址空间已经全部映射到物理内存地址范围0x0 ~ 0x40000000。...常见问题: 1、用户空间(进程)是否有高端内存概念? 用户进程没有高端内存概念。只有在内核空间才存在高端内存。用户进程最多只可以访问3G物理内存,而内核进程可以访问所有物理内存。...2、64位内核中有高端内存吗? 目前现实中,64位Linux内核不存在高端内存,因为64位内核可以支持超过512GB内存。若机器安装的物理内存超过内核地址空间范围,就会存在高端内存。...3、用户进程能访问多少物理内存内核代码能访问多少物理内存? 32位系统用户进程最大可以访问3GB,内核代码可以访问所有物理内存。...5、为什么不把所有的地址空间都分配给内核? 若把所有地址空间都给内存,那么用户进程怎么使用内存?怎么保证内核使用内存和用户进程不起冲突?

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    利用结构化异常实现动态分配虚拟内存

    虚拟内存一次保留(MEM_RESERVE 可以理解为申请)最小就是 64K,一次提交(MEM_COMMIT)至少是一个页面 4K。...而往往有的时候我们不知道我们到底需要多少虚拟内存才够使用,所以可能需要动态分配,下面例子演示了如何使用结构化异常机制,动态根据需要分配内存给一个不断写入新字符的空间使用。...#include #include #define PAGELIMIT 80 LPTSTR lpNxtPage; // 用于记录已经提交的虚拟内存的位置...储存系统页面大小的变量 int PageFaultExceptionFilter(DWORD dwCode) { LPVOID lpvResult; // 如果进程不是访问了错误的虚拟内存地址...直接返回 if (dwPages > PAGELIMIT) { return EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER; } // 为程序分配内存

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    Linux内核编程--内存映射和共享内存

    文件的内存映射示意图: 对于用户进程和内核进程: 将用户进程的一段内存区域映射到内核进程,映射成功后,用户进程对这段内存区域的修改直接反映到内核空间,同样,内核进程对这段内存区域的修改也直接反映到用户空间...没有内存映射的I/O操作示意图: 磁盘->内核空间->用户空间 有内存映射的I/O操作示意图:少了一个copy操作 内存映射的优点: 减少了拷贝次数,节省I/O操作的开支 用户空间和内核空间可以直接高效交互...offset); start:用户进程中要映射的某段内存区域的起始地址,通常为NULL(由内核来指定) length:要映射的内存区域的大小 prot:期望的内存保护标志 flags:指定映射对象的类型...一般用信号量来同步共享内存的访问。 共享内存区在系统存储中的位置: 为什么要用共享内存: 对于涉及到内核操作的,内核和进程之间,经历了四次复制操作,开销很大。..., int shmflg) --shmid:共享内存区的标识id,shmget的返回值 --shmaddr:共享内存附加到本进程后在本进程地址空间的内存地址,若为NULL,由内核分配地址。

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    GPT是这样回答C语言中如何动态分配内存

    GPT4回答 在C语言中,我们可以使用malloc、calloc和realloc函数来动态分配内存。这些函数都位于stdlib.h头文件中,因此在使用它们之前,请确保包含了该头文件。...它需要一个指向之前分配的内存的指针和新的内存大小。如果调整成功,它返回一个指向新内存的指针,如果内存分配失败,则返回NULL。...} GPT3.5回答 在C语言中,我们可以使用malloc、calloc和realloc函数来动态分配内存。...它返回一个指向分配内存的指针,如果内存分配失败,则返回NULL。realloc函数用于调整之前分配的内存大小。它需要一个指向之前分配的内存的指针和新的内存大小。...如果调整成功,它返回一个指向新内存的指针,如果内存分配失败,则返回NULL。 在使用完动态分配内存后,务必使用free函数释放内存,以避免内存泄漏。

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    3.10内核 vs 5.4内核——内存不足场景pk

    由于早期的云服务器,大量存量3.10内核作为cvm的操作系统内核。3.10内核存在着很多已知问题,其中的常客之一便是内存不足场景下,内存回收引发的问题。...内存回收和OOM一直是Linux中一个饱受诟病的问题,其路径内核一直在优化,所以从理论上新版本内核一定是优于老版本。...本文通过构造用例测试,来针对3.10和5.4内核内存不足场景下的表现进行分析对比,以说明5.4会在内存不足的场景下有更好的表现。...【测试数据】使用两台IT5 64C 256G 100M的cvm,一台3.10 内部内核,一台TencentOS 5.4.119-19-0009,内存相关内核参数相同。...图片后话5.4相较3.10内核内存不足的场景下,更加稳定且性能更好已经可以从本文中的case分析得到一定程度上的证明,但本文中的场景也仅是抛砖引玉,3.10并非就这一个内存不足的场景有问题,总体相较5.4

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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。...由于 Linux 内核支持虚拟内存管理,物理内存碎片通常不是问题,因为在页表的帮助下,物理上分散的内存在虚拟地址空间仍然是连续的 (除非使用大页),但对于需要从内核线性映射区分配连续物理内存的需求来说就会变的非常困难...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...本文将重点描述当前常用的 3.10 版本内核在伙伴分配器的预防内存碎片的扩展,内存规整原理,如何查看碎片指数,以及如何量化内存规整带来的延迟开销等。...因此仅仅依靠此功能是不够的,内核需要一些手段来整治内存碎片。 未完待续...

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    详解Linux内核内存管理架构

    DMA内存动态分配地址空间:一些DMA设备因为其自身寻址能力的限制,不能访问所有内存空间。如早期的ISA设备只能在24位地址空间执行DMA,即只能访问前16MB内存。...所以需要划分出DMA内存动态分配空间,即DMA zone。其分配通过加上GFP_ATOMIC控制符的kmalloc接口来申请。...直接内存动态分配地址空间:因为访问效率等原因,内核内存采用简单的线性映射,但是因为32位CPU的寻址能力(4G大小)和内核地址空间起始的设置(3G开始),会导致内核的地址空间资源不足,当内存大于1GB...高端内存动态分配地址空间:高端内存分配的内存是虚拟地址连续而物理地址不连续的内存,一般用于内核动态加载的模块和驱动,因为内核可能运行了很久,内存页面碎片情况严重,如果要申请大的连续地址的内存页会比较困难...内存管理软件架构 内核内存管理的核心工作就是内存的分配回收管理,其内部分为2个体系:页管理和对象管理。

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    【Linux 内核 内存管理】内存管理架构 ① ( 内存管理架构组成 | 用户空间 | 内核空间 | MMU 硬件 | Linux 内核架构层次 | Linux 系统调用接口 )

    文章目录 一、内存管理架构组成 ( 用户空间 | 内核空间 | MMU 硬件 ) 二、Linux 内核架构层次 三、Linux 系统调用接口 一、内存管理架构组成 ( 用户空间 | 内核空间 | MMU..." ; ② 内核空间 : Linux 内核启动后 , 一直 驻留在内存 中 , 应用程序 不能 读写 内核空间数据 , 不能直接调用 内核源码 中的函数 ; 只能通过 " 系统调用 " 间接调用 内核函数...; ③ 硬件 : 硬件主要是指 处理器 中的 " 内存管理单元 “ , 该 内存管理单元 主要作用是 将 ” 虚拟内存地址 " 转为 " 物理内存地址 " ; " 内存管理单元 " , 英文名称是 "...组成 ; 层次架构如下 : Linux 内核 需要 " 管理硬件 " , 如 : CPU 处理器 , 内存 , I/O 设备 , 网络设备 等 ; Linux 内核 还需要 向上层的 " 应用程序...中的如下功能 : ① 进程调度 : 内核 调用 CPU 处理器 实现 进程调度 ; ② 内存管理 : 内核 调用 物理内存 实现 内存管理 ; ③ IPC 跨进程通信 ④ VFS 虚拟文件系统

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    Windows内核中的内存管理

    内存管理的要点 内核内存是在虚拟地址空间的高2GB位置,且由所有进程所共享,进程进行切换时改变的只是进程的用户分区的内存 驱动程序就像一个特殊的DLL,这个DLL被加载到内核的地址空间中,DriverEntry...//函数体 } 其中PAGED_CODE是一个WDK中提供的一个宏,只在debug版本中生效,用于判断当前的中断请求级别,当级别高于DISPATCH_LEVEL(包含这个级别)时会产生一个断言 内核中的堆申请函数...,即出现大量小块的不连续的内存片段,这个时候即使内存仍有剩余,但是我们也申请不了内存,一般在操作系统空闲的时候会进行内存整理,将空洞内存进行合并,如果驱动需要频繁的从内存中申请释放相同大小的内存块,DDK...,如果申请的内存过多,lookaside结构中的内存不够时,他会自动向操作系统申请更多的内存,如果lookaside内部有大量未使用的内存时,他会自动释放一部分,总之它是一个智能的自动调整内存大小的一个容器...在内核中,对于内存的读写要相当的谨慎,稍不注意就可能产生一个新漏洞或者造成系统的蓝屏崩溃,有时在读写内存前需要判断该内存是否合法可供读写,DDK提供了两个函数来判断内存是否可读可写 VOID ProbeForRead

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    Linux 内核 VS 内存碎片 (下)

    从 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。...因此仅仅依靠此功能还不够,所以内核又引入了内存规整等功能。...内存规整 在内存规整引入之前,内核还使用过 lumpy reclaim 来进行反碎片化,但在我们当前最常用的 3.10 版本内核上已经不存在了,所以不做介绍,感兴趣的朋友请从文章开头整理的列表中自取,我们来看内存规整...对于 3.10 版本内核内存规整的时机如下: 在分配高阶内存失败后 kswapd 线程平衡 zone; 直接内存回收来满足高阶内存需求,包括 THP 缺页异常处理路径; khugepaged 内核线程尝试...,但需要对内核相关子系统的工作原理要有一定理解,对客户的内核版本也有一定要求。

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    LiteOS内核教程06 | 内存管理

    LiteOS内核内存管理 1.1....Huawei LiteOS 的内存管理模块通过对内存的申请/释放操作,来管理用户和OS对内存的使用,使内存的利用率和使用效率达到最优,同时最大限度地解决系统的内存碎片问题。 1.2....动态内存管理 动态内存管理,即在内存资源充足的情况下,从系统配置的一块比较大的连续内存内存池),根据用户需求,分配任意大小的内存块。...该接口的参数说明如下表: 参数 描述 addr 动态分配内存空间的指针 返回值 无返回值 2.3. osal_zalloc osal_zalloc接口用于按字节申请分配动态内存空间,分配成功则初始化这块内存所有值为...在Demo文件夹右击,新建文件夹osal_kernel_demo用于存放内核的实验文件(如果已有请忽略这一步)。

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    ARM32 内核内存布局

    Linux内核在启动时会打印出内核内存空间的布局图,下面是ARM Vexpress平台打印出来的内存空间布局图: ? 这部分信息打印是在mem_init()函数中实现的。...在内核初始化内存时,在santiy_check_meminfo()函数中确定高端内存的起始地址,全局变量high_memory来存放高端内存的起始地址。...内核许多驱动使用vmalloc来分配连续的虚拟地址的内存,因为有的驱动不需要连续的物理地址的内存;除此之外,vmalloc还可以用于高端内存的临时映射。...一个32bit系统中实际支持的内存数量会超过内核线性映射的长度,但是内核具有对所有内存的寻找能力。...内核通常把物理内存低于760MB的称为线性映射内存(Normal Memory),而高于760MB以上的称为高端内存(High Memory)。

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    【Linux 内核 内存管理】Linux 内核内存布局 ④ ( ARM64 架构体系内存分布 | 内核启动源码 start_kernel | 内存初始化 mm_init | mem_init )

    文章目录 一、ARM64 架构体系内存分布 二、Linux 内核启动源码 start_kernel 三、内存初始化源码 mm_init 四、内存初始化源码 mem_init 一、ARM64 架构体系内存分布...的 " 物理地址 " 有 48 位 , 理论上最大 " 寻址空间 " 为 256 TB ; ARM64 架构 的 " 虚拟地址 " 也是 最大支持 48 位 寻址地址 ; Linux 内核...将 " 地址空间 " 划分为 : 内核空间 和 用户空间 ; ① 内核空间 ( Kernel Space ) : 寻址范围 0x FFFF 0000 0000 0000 ~ 0x FFFF FFFF...; 二、Linux 内核启动源码 start_kernel ---- 在 Linux 内核初始化完成后 , 会在 " 初始化内存 " 时 , 输出 内存布局 ; Linux 内核启动源码是定义在 linux...\mm\init_32.c#766 位置 ; 在内存初始化时 , 会打印如下格式的 " 内核空间 内存分布 " 日志 : printk(KERN_INFO "virtual kernel memory

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