为了防止不同进程同一时刻在物理内存中运行而对物理内存的争夺和践踏，采用了虚拟内存。
内存基础概念 先执行一下 top 命令，看结果中关于内存的相关部分 # top 其中的 VIRT、RES、SWAP 都是什么呢？ 分别是下面的3个概念 物理内存 Resident - RES
程序到运行主要经过程序（外存）编译，链接，装入(内存)。《程序如何运行：编译、链接、装》:
b. 按照内存块大小，把作业的虚拟地址空间（相对地址空间）划分成页（划分过程对用户透明）
虚拟内存是实现分段和分页的关键所在，而分段和分页是操作系统管理内存的两个核心机制。
缺页中断（英语：Page fault，又名硬错误、硬中断、分页错误、寻页缺失、缺页中断、页故障等）指的是当软件试图访问已映射在虚拟地址空间中，但是目前并未被加载在物理内存中的一个分页时，由中央处理器的内存管理单元所发出的中断。
页缺失（英语：Page fault，又名硬错误、硬中断、分页错误、寻页缺失、缺页中断、页故障等），指的是当软件试图访问已映射在虚拟地址空间中，但是并未被加载在物理内存中的一个分页时，由中央处理器的内存管理单元所发出的中断。
局限性还表现在下述两个方面： (1) 时间局限性： 如果程序中的某条指令一旦执行， 则不久以后该指令可能再次执行；如果某数据被访问过， 则不久以后该数据可能再次被访问。产生时间局限性的典型原因，是由于在程序中存在着大量的循环操作。 (2) 空间局限性： 一旦程序访问了某个存储单元，在不久之后，其附近的存储单元也将被访问，即程序在一段时间内所访问的地址，可能集中在一定的范围之内，其典型情况便是程序的顺序执行。 基于局部性原理，应用程序在运行之前，没有必要全部装入内存，仅须将那些当前要运行的少数页面或段先装入内存便可运行，其余部分暂留在盘上。程序在运行时，如果它所要访问的页已调入内存，便可继续执行下去；但如果程序所要访问的页尚未调入内存(称为缺页)，此时程序应利用操作系统所提供的请求调页功能，将它们调入内存，以使进程能继续执行下去。如果此时内存已满，无法再装入新的页，则还须再利用页的置换功能，将内存中暂时不用的页调至盘上，腾出足够的内存空间后，再将要访问的页调入内存，使程序继续执行下去。
操作系统将内存按照页的进行管理，在需要的时候才把进程相应的部分调入内存。当产生缺页中断时，需要选择一个页面写入。如果要换出的页面在内存中被修改过，变成了“脏”页面，那就需要先写会到磁盘。页面置换算法，就是要选出最合适的一个页面，使得置换的效率最高。页面置换算法有很多，简单介绍几个，重点介绍比较重要的LRU及其实现算法。
之前文章《Linux服务器性能评估与优化(一)》太长，阅读不方便，因此拆分成系列博文：
廖威雄，目前就职于珠海全志科技股份有限公司从事linux嵌入式系统(Tina Linux)的开发，主要负责文件系统和存储的开发和维护，兼顾linux测试系统的设计和持续集成的维护。
上一篇文章大概介绍了I/O的一些基本原理和技术，这篇我们主要介绍基于Linux系统的I/O的一些运行原理、监控方式。
最近一直在做性能压测相关的事情，有公众号的读者朋友咨询有赞的数据库服务器有没有开启huge page，我听说过huge page会对性能有所提升，本文就一探究竟。对过程没有兴趣的可以直接看结论。
案发现场的日志： 缓存集群redis重启错误报错： 29808:M 07 Jun 09:46:32.209 # WARNING: The TCP backlog setting of 511 cannot be enforced because /proc/sys/net/core/somaxconn is set to the lower value of 128. 29808:M 07 Jun 09:46:32.209 # Server started, Redis version 3.0.4 2
1 压力测试过程中，发现被测对象性能不够理想，具体表现为： 进程的系统态CPU消耗20，用户态CPU消耗10，系统idle大约70 2 用ps -o majflt,minflt -C program命令查看(pidstat也可以)，
栈是编程中使用内存最简单的方式。例如，下面的简单代码中的局部变量 n 就是在堆栈中分配内存的。
如上图，程序1、程序2、程序3装入到内存，而程序2运行完成被换出，内存空闲出20k，然后进来程序4，大小为25K，此时，只有两处空闲块，10K和20K，没有一处是符合条件的，应该怎么办？一个明显的办法就是将两块空闲区域进行合并，形成一个大小为30K的空闲块满足程序4。
大家早上好，我是程序喵！今天为大家总结整理了关于操作系统内存管理的知识点，更文不易，请各位兄弟别忘分享或者点个在看，多谢
自上篇文章《从 Linux 内核角度探秘 JDK MappedByteBuffer》 发布之后，很多读者朋友私信我说，文章的信息量太大了，其中很多章节介绍的内容都是大家非常想要了解，并且是频繁被搜索的内容，所以根据读者朋友的建议，笔者决定将一些重要的章节内容独立出来，更好的方便大家检索。
基本思想：利用大容量的外存来扩充内存，产生一个比有限的实际内存空间大得多的、逻辑的虚拟内存空间，简称虚存。
在实际运行过程，把有关作业的全部信息都装入主存储器后，作业执行时实际上不是同时使用全部信息的，有些部分运行一遍便再也不用,甚至有些部分在作业执行的整个过程中都不会被使用到(如错误处理部分)。进程在运行时不用的，或暂时不用的，或某种条件下才用的程序和数据,全部驻留于内存中是对宝贵的主存资源的一种浪费，大大降低了主存利用率。 于是，提出了这样的问题：作业提交时，先全部进入辅助存储器,作业投入运行时,能否不把作业的全部信息同时装入主存储器，而是将其中当前使用部分先装入主存储器，其余暂时不用的部分先存放在作为主存扩充的辅助存储器中，待用到这些信息时，再由系统自动把它们装入到主存储器中,这就是虚拟存储器的基本思路。
来自社区用户的吐槽：向量化导入太慢了啊，我测试了xx数据库，比Doris快不少啊。有招吗？
最近在维护一台CentOS服务器的时候，发现内存无端"损失"了许多，free和ps统计的结果相差十几个G，搞的我一度又以为遇到灵异事件了，后来Google了许久才搞明白，特此记录一下，以供日后查询。
请求分页系统建立在基本分页系统基础之上，为了支持虚拟存储器功能而增加了请求调页功能和页面置换功能。请求分页是目前最常用的一种实现虚拟存储器的方法。 在请求分页系统中，只要将当前需要的一部分页面装入内存，便可以启动作业运行。在作业执行过程中，当所要访问的页面不在内存时，再通过调页功能将其调入，同时还可以通过置换功能将暂时不用的页面换出到外存上，以便腾出内存空间。 为了实现请求分页，系统必须提供一定的硬件支持。除了需要一定容量的内存及外存的计算机系统，还需要有页表机制、缺页中断机构和地址变换机构。
一次性和驻留性严重地降低内存的利用率，显著地减少了系统吞吐量。 研究表明，程序在执行过程中呈现局部性原理。
最近有学习些Kafak的源码，想给大家分享下Kafak中改进的二分查找算法。二分查找，是每个程序员都应掌握的基础算法，而Kafka是如何改进二分查找来应用于自己的场景中，这很值得我们了解学习。
随着计算需求规模的不断增大，应用程序对内存的需求也越来越大。为了实现虚拟内存管理机制，操作系统对内存实行分页管理。自内存“分页机制”提出之始，内存页面的默认大小便被设置为 4096 字节（4KB），虽然原则上内存页面大小是可配置的，但绝大多数的操作系统实现中仍然采用默认的 4KB 页面。 4KB 大小的页面在“分页机制”提出的时候是合理的，因为当时的内存大小不过几十兆字节，然而当物理内存容量增长到几 G 甚至几十 G 的时候，操作系统仍然以 4KB 大小为页面的基本单位，是否依然合理呢？
笔者非科班转行，两个月拿了十多个offer，其中包括了互联网大厂，央企，国企，银行等，下面看看都面了什么(部分回忆)。总之，在面试国企等企业时，会有一些有意思的问题，也会出现群面的场景。 1 阿里一面 指针和引用的区别 define和const 内联函数和define c++内存管理 栈和堆区别，全局变量和局部变量 c++多态，虚函数，纯虚函数 多态的好处 数据库索引，给一个语句问有没有用到索引，底层怎么实现的 B树和B+树 哈希冲突 说一说常见的排序算法和时间，空间复杂度 TCP,UDP,可靠传输，网络什
本文介绍了Linux环境下内存管理的一些基本概念和实现细节，包括分段、分页、虚拟内存、物理内存、缺页异常、页面置换算法、内存池、内存回收和压缩等方面的内容。
上一篇我们了解了内存在内核态是如何管理的，本篇文章我们一起来看下内存在用户态的使用情况，如果上一篇文章说是内核驱动工程师经常面对的内存管理问题，那本篇就是应用工程师常面对的问题。
一个计算机任务只需要部分装入主存便可以启动运行，其余部分留在磁盘上，在需要的时候装入主存，这样可以提高主存空间的利用率。这样该系统所具有的主存容量会比实际主存容量大很多，这样的存储器称为虚拟存储器。
2017年末，手Q春节红包项目期间，为保障活动期间服务正常稳定，我对性能不佳的Ark Server进行了改造和重写。重编发布一段时间后，结果发现新发布的Svr的机器内存一直在上涨。如下图示：
上篇讲了程序的加载。然后设置了eip，这一篇分析一下开始执行第一条指令的时候。会发生什么。 我们先看一下这时候的内存布局。
为了更高效的利用处理器和IO设备，需要在内存中运行更多的进程；同时使程序开发时不受内存大小的影响，而解决这两个问题的方法是使用虚拟内存技术。
操作系统的虚拟内存管理，是内存管理中逻辑扩充内存的一个重点，必须掌握其原理和经典的页面置换算法。
－计算机系统中存储器一般分为内存储器和辅助存储器两级 －内存可以分成系统区和用户区两部分，系统区用来存储操作系统等系统软件，用户区用于分配给用户作业使用
在上一篇介绍的几种多道编程的内存管理模式中，以交换内存管理最为灵活和先进。但是这种策略也存在很多重大问题，而其中最重要的两个问题就是空间浪费和程序大小受限。那么有什么办法可以解决交换内存存在的这些问题呢？答案是分页，它是我们解决交换缺陷的“不二法门”。
其中，第一个问题「在 4GB 物理内存的机器上，申请 8G 内存会怎么样？」存在比较大的争议，有人说会申请失败，有的人说可以申请成功。
程序执行时会呈现出局部性规律，即在一较短的时间内，程序的执行仅局限于某个部分，相应地，所访问的存储空间也局限于某个区域。
现代处理器大部分都有MMU，除了一些小型嵌入式设备。MMU可以做虚拟地址到物理地址的转换，使用MMU我们就可以使用更多的内存空间，因为程序具有局部性原理，我们可以将暂时用不到的数据存放到磁盘，当访问到时会发生缺页中断，从磁盘中将所需要的数据加载到内存。所以我们可以通过mmu运行程序大小大于内存的程序和打开大于内存的文件。现代处理器通过分段分页机制实现虚拟地址到物理地址转换一般支持二级页表或四级页表。
发布者：全栈程序员栈长，转载请注明出处：https://javaforall.cn/126476.html原文链接：https://javaforall.cn
作者：mosun，腾讯 PCG 后台开发工程师 一、虚拟内存 1.1 虚拟内存引入 我们知道计算机由 CPU、存储器、输入/输出设备三大核心部分组成，如下： CPU 运行速度很快，在完全理想的状态下，存储器应该要同时具备以下三种特性： 速度足够快：这样 CPU 的效率才不会受限于存储器； 容量足够大：容量能够存储计算机所需的全部数据； 价格足够便宜：价格低廉，所有类型的计算机都能配备； 然而，出于成本考虑，当前计算机体系中，存储都是采用分层设计的，常见层次如下： 上图分别为寄存器、高速缓存、主存和磁盘，
计算机是用来执行简单任务的复杂机器：比如 上网、文本编辑、网页服务、视频游戏……，还可以对数据进行操作，图片 音乐 文本 数据库……
① 判断置换算法好坏的标准： 具有较低的页面置换频率。 ② 内存抖动： 页面的频繁更换，导致整个系统效率急剧下降，这个现象称为内存抖动。 一、最佳置换算法 1.作用 其所选择的被淘汰页，
然后发现，操作系统的知识点考察还是比较多的，大厂就是大厂就爱问基础知识。其中，关于操作系统的「调度算法」考察也算比较频繁。
目前大部分的操作系统和应用程序并不需要16EB( 2^64 )如此巨大的地址空间, 实现64位长的地址只会增加系统的复杂度和地址转换的成本, 带不来任何好处. 所以目前的x86-64架构CPU都遵循AMD的Canonical form, 即只有虚拟地址的最低48位才会在地址转换时被使用, 且任何虚拟地址的48位至63位必须与47位一致(sign extension). 也就是说, 总的虚拟地址空间为256TB( 2^48 ）
内存管理是操作系统中经典的话题。小型嵌入式系统一次只需要执行一个任务，对内存管理没有要求。现代的操作系统通常要同时执行多个进程，多个进程所占用的内存之和通常超出物理内存的容量大小。即便内存容量也在不断的增长，但始终跟不上软件体积膨胀的速度。甚至有些庞大的程序所需要的内存就足以塞满整个物理内存空间。所以，现代操作系统的设计者就要想办法来调和系统的多任务同时运行、软件体积膨胀和有限的物理内存容量之间的冲突，想尽办法做到鱼和熊掌兼得。这就是本文所介绍的操作系统的内存管理。本文所介绍的主要是：
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