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Linux内存分配策略

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内存页, 所以Linux使用了 伙伴系统分配算法 来管理系统中物理内存页....在Linux内核中, 把两个物理地址相邻内存页当作成伙伴, 因为Linux是以页面号来管理内存, 所以就是说两个相邻页面号页面伙伴关系....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最大值 10....说明一下, 这里计算位图大小时为每个内存块申请了一个位, 但事实上每个位记录一对伙伴内存关系, 所以需要除以2, 而现在明显浪费了一半内存. 在后面的Linux版本中改进了这个问题.

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JVM如何分配管理内存

同时,博主也想通过此次尝试打造一个完善技术图书馆,任何与文章技术点有关异常、错误、注意事项均会在末尾列出,欢迎大家通过各种方式提供素材。 对于文章中出现任何错误请大家批评指出,一定及时修改。...有任何想要讨论和学习问题可联系我:zhuyc@vip.163.com。 发布文章风格因专栏而异,均自成体系,不足之处请大家指正。 JVM如何分配管理内存?...一、JVM内存区域 Java程序在运行时,首先要读取编译后class文件,由于我们在编写源码时会定义和使用各种结构和对象,那么在进行加载时,JVM会将分配得到内存划分为多个区域。...PC寄存器一块较小内存空间,可以看作当前线程所执行字节码行号指示器,每一条JVM线程都有自己PC寄存器。...Java堆 Java堆JVM所管理内存中最大一块区域,并且被所有线程共享一块内存区域,在虚拟机启动时被创建。Java堆中主要存储就是对象实例,包括数组类型实例。

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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 "...通过 " 系统接口 " 实现 , 下面介绍几个重要 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..." 虚拟地址连续内存块 " : vmalloc ; ③ 以 " 字节 " 为单位分配 " 物理地址连续内存块 " : kmalloc ; 注意 该 " 物理地址连续内存块 " 是以 Slab 为中心...; 二、统计输出 vmalloc 分配内存 ---- 执行 grep vmalloc /proc/vmallocinfo 命令 , 可以统计输出 通过 vmalloc 函数分配 " 虚拟地址连续内存

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Linux 内核 内存管理】伙伴分配器 ② ( 伙伴分配分配内存流程 )

文章目录 一、伙伴分配分配内存流程 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 数量单位 , n 阶页块 指的是 2^n 个 连续 " 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 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 n + 1 阶页块 , 如果有 , 将...n + 2 阶页块 查询当前是否有 空闲 n + 2 阶页块 , 如果有 , 将 n + 2 阶页块 分成 2 个 n + 1 阶页块 , 一块插入 空闲 n + 1 阶页块链表

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Linux 内存分配流程及 kmalloc 解析

手把手教你分析 Linux 启动流程 上一次咱们分析了 Linux 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,它先分配好一段大内存,然后 slab 再从其中分配内存。...2、有的人可能知道 Linux 有一个 bootmem 分配器,这个Linux初始化过程中一个临时分配器,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临时使用...bootmem 分配器按块进行分配,颗粒度很大,不够精细,比较浪费内存。bootmem 分配器只会在 start_kernel 函数和mm_init 函数之前存在,中间函数会调用它进行内存分配

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Linux内存管理 - slab分配

Linux内存管理一个非常复杂子系统,要完全说清的话估计要一本书篇幅。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有个叫伙伴系统分配算法,这个算法主要解决分配连续个内存问题。...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kmem_cache_t结构中slab_free链表slab内存回收主要备选对象。由于对象是从slab中分配和释放,所以单个slab可以在slab列表中进行一定。

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kmalloc分配物理内存与高端内存映射--Linux内存管理(十八)

他们定义在tools/virtio/linux/kernel.h?v=4.7, line 46 这两个函数返回一个指向内存指针, 其内存块至少要有size大小. 所分配内存区在物理上连续....在对kmalloc调用之后, 你必须检查返回是不是NULL, 如果, 要适当处理错误. kfree释放内存 kmalloc另一端就是kfree, 用于释放分配内存, kfree声明与定义 kmalloc...它限制只在分配到当前进程各个CPU所关联结点分配内存。如果进程允许在所有CPU上运行(默认情况),该标志无意义。...这么做既简单又不容易出错误. 如果有可能的话, 在内存管理子系统之外, 总是把下列分组之一用于内存分配. 在内核源代码中, 双下划线通常用于内部数据和定义....那么内存分配可以从该内存域或更低内存域进行, 该函数定义在include/linux/gfp.h?

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alloc_page分配内存空间--Linux内存管理(十七)

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又进行了更深刻描述....伙伴系统一个结合了2方幂个分配器和空闲缓冲区合并计技术内存分配方案, 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个页面大小方幂....内核如何记住哪些内存空闲 分配空闲页面的方法 影响分配器行为众多标识位 内存碎片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 就伙伴系统接口而言, NUMA或UMA...相反, 必须指定分配阶, 伙伴系统将在内存分配2^0 rder页 内核中细粒度分配只能借助于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...“), 因为它处理实质性内存分配.

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高端内存映射之vmalloc分配内存中不连续页--Linux内存管理(十九)

1 内存中不连续分配 根据上文讲述, 我们知道物理上连续映射对内核最好, 但并不总能成功地使用. 在分配一大块内存时, 可能竭尽全力也无法找到连续内存块....2 用vmalloc分配内存 vmalloc一个接口函数, 内核代码使用它来分配在虚拟内存中连续但在物理内存中不一定连续内存 // http://lxr.free-electrons.com/source...可以根据该信息来勾画出vmalloc区域完整分配方案 flags 存储了与该内存区关联标志集合, 这几乎不可避免. 它只用于指定内存区类型 pages 一个指针,指向page指针数组。...vmalloc发起对不连续内存分配操作....接下来从物理内存分配各个页 最后将这些页连续地映射到vmalloc区域中, 分配虚拟内存工作就完成了.

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Linux 内核 内存管理】引导内存分配器 bootmem ③ ( bootmem 引导内存分配器算法 | 低端内存映射 | 内存记录位图 | 最先适配算法 | 内存分配记录 | 内存操作函数 )

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 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...分配情况 , 如果物理页 分配 , 在 位图中物理页对应为 置 1 ; 如果物理页 回收 , 在 位图中物理页对应为 置 0 ; 3、最先适配算法 最先适配算法 : 分配内存时 , 扫描..." 位图 " , 找到 满足 内存需求大小 第一块 空闲内存块 ; 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 页内存分配 , bootmem_data...结构体中 last_end_off 成员 记录 上一次分配 内存结束位置 +1 地址 , 也就是 分配内存块 结束位置 后面一个字节 , 下一个将要开始分配内存位置 ; hint_idx 成员...表示 上一次分配 内存结束位置 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 上次内存分配物理页 剩余空间 小于等于 要分配内存 , 那么

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linux 内存分配参数导致 buffer_pool 分配不出来案例排查

具体描述: 取值为0,系统在为应用进程分配虚拟地址空间时,会判断当前申请虚拟地址空间大小是否超过剩余内存大小,如果超过,则虚拟地址空间分配失败。...取值为1,系统在为应用进程分配虚拟地址空间时,完全不进行限制,这种情况下,避免了fork可能产生失败,但由于malloc分配虚拟地址空间,而后通过异常陷入内核分配真正物理内存,在内存不足情况下...,这相当于完全屏蔽了应用进程对系统内存状态感知,即malloc总是能成功,一旦内存不足,会引起系统OOM杀进程,应用程序对于这种后果无法预测 取值为2,则是根据系统内存状态确定了虚拟地址空间上限...buffer_pool 最大差不多能分配这么多kB内存空间】 Committed_AS:     135196 kB  已使用虚拟内存 通过查看可以得知在70G样子。...那么这个如何计算呢。

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Linux 如何管理内存

程序总是修改它变量。而且,许多程序需要在执行时动态分配空间。Linux 允许数据段随着内存分配和回收从而增大或者减小。为了分配内存,程序可以增加数据段大小。...如果遇到错误,那么 s 返回值 -1,a 和 addr 内存地址,len 表示长度,prot 表示控制保护位,flags 其他标志位,fd 文件描述符,offset 文件偏移量。...页面错误描述页面出错虚拟地址和引起内存访问(RAM)类型。 Linux 必须找到代表发生页面错误内存区域 vm_area_struct 结构。...然后,Linux 会针对此虚拟内存区域所允许访问类型,检查发生页面错误类型。如果该进程以非法方式访问内存,例如写入仅允许读区域,则还会发出内存访问错误信号。...现在,Linux 已确定页面错误合法,因此必须对其进行处理。 ?

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Linux 内核 内存管理】引导内存分配器 bootmem ① ( 引导内存分配器 bootmem 工作机制 | 引导内存分配器 bootmem 描述 bootmem_data 结构体 )

结构体 一、引导内存分配器 bootmem 简介 ---- 1、引导内存分配器 bootmem 引入 Linux 内核 初始化 时 , 需要进行内存分配 , 启动阶段 内存分配 与 运行时 内存分配...机制不同 ; 此时 Linux 内核 提供了一个 临时 " 引导内存分配器 bootmem " , 该 内存分配器 只在启动过程中使用 , 启动完成后 , 就会被丢弃 ; 2、引导内存分配器 bootmem...工作机制 " 引导内存分配器 bootmem " 工作机制如下 : Linux 内核初始化过程中 , 临时提供一个 " 引导内存分配器 bootmem " , 引导内存分配器 bootmem 主要作用是...bootmem 描述 bootmem_data 结构体 ---- 在 Linux 内核中 , 使用 struct bootmem_data 结构体 , 描述 " 引导内存分配器 bootmem " ;...struct bootmem_data 结构体 定义在 Linux 内核源码 linux-4.12\include\linux\bootmem.h#33 位置 , 源码如下 : /* * node_bootmem_map

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图解Golang内存分配

一般程序内存分配 在讲Golang内存分配之前,让我们先来看看一般程序内存分布情况: [mem.png] 以上程序内存逻辑分类情况。...我们再来看看一般程序内存真实(真实逻辑)图: [mem1.png] Go内存分配核心思想 Go内置运行时编程语言(runtime),像这种内置运行时编程语言通常会抛弃传统内存分配方式,改为自己管理...我们抛开问题不看,先看看一般情况下对象和内存分配如何:如下图 [mem6.png] 假如再分配“p4”时候,是不是内存不足没法分配了?是不是有很多碎片?...这种一般分配情况会出现内存碎片情况,go如何解决呢? 可以归结为四个字:按需分配。...其实,mspan结构本身内存从系统分配,在此不做过多讨论。

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linux内存源码分析 - SLAB分配器概述

之前说了管理区页框分配器,这里我们简称为页框分配器,在页框分配器中主要是管理物理内存,将物理内存页框分配给申请者,而且我们知道也可页框大小为4K(也可设置为4M),这时候就会有个问题,如果我只需要1KB...大小内存,页框分配器也不得不分配一个4KB页框给申请者,这样就会有3KB被白白浪费掉了。...为了应对这种情况,在页框分配器上一层又做了一层SLAB层,SLAB分配作用就是从页框分配器中拿出一些页框,专门把这些页框拆分成一小块一小块内存,当申请者申请内存时,系统就会从SLAB中获取一小块分配给申请者...值得注意,对于kmalloc-8这些普通SLAB,都有一个对应dma-kmalloc-8这种类型普通SLAB,这种类型专门使用了ZONE-DMA区域内存,方便用于DMA模式申请内存。...如果看了我linux内存源码分析 - 页框分配朋友,或许可以联系起来了。SLAB就是一组连续页框,它描述符结合在页描述符中,也就是页描述符描述SLAB时候,就是SLAB描述符。

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python中内存分配内存管理

本文由腾讯云+社区自动同步,原文地址 https://stackoverflow.club/memory-control-in-python/ 内存分配 与你想象中不同,尤其从c转过来程序员,python...一门动态类型语言,其对象与引用是分离,与java相似。...id() 返回内存地址 a = 1 id(a) hex(id(a)) 返回对象引用计数 getrefcount 需要注意,当使用某个引用作为参数,传递给getrefcount()时,参数实际上创建了一个临时引用...getrefcount a = [1, 2, 3] print(getrefcount(a)) b = a print(getrefcount(b)) 删除某引用 a = 1 del a 垃圾回收机制 垃圾回收机制按阈值启动...,这个阈值可以通过以下代码查看 import gc gc.get_threshold() 返回一个元组(700,10,10), 表明阈值为700 对象分代(generation)扫描机制 刚刚创建对象式

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对象创建与内存分配

接着就是分配内存了,通常有两种方式: 指针碰撞 空闲列表 使用指针碰撞前提内存完全工整,用过内存和没用内存各在一边每次分配时候只需要将指针向空闲内存一方移动一段和内存大小相等区域即可。...虚拟机会维护一个空闲列表,用于记录哪些内存可以进行分配分配时直接从可用内存中直接分配即可。...堆中内存是否工整有垃圾收集器来决定,如果带有压缩功能垃圾收集器就是采用指针碰撞方式来进行内存分配。...分配内存时,只需要在自己分配缓存中分配即可,由于这个内存区域线程私有的,所以不会出现并发问题。 可以使用 -XX:+/-UseTLAB 参数来设定 JVM 是否开启 TLAB 。...当在 Eden 区分配内存不足时,则会发生 minorGC ,由于 Java 对象多数朝生夕灭特性,所以 minorGC通常会比较频繁,效率也比较高。

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Linux内核最新连续内存分配器(CMA)——避免预留大块内存【转】

在我们使用ARM等嵌入式Linux系统时候,一个头疼问题GPU,Camera,HDMI等都需要预留大量连续内存,这部分内存平时不用,但是一般做法又必须先预留着。...通过这套机制,我们可以做到不预留内存,这些内存平时可用,只有当需要时候才被分配给Camera,HDMI等设备。下面分析它基本代码流程。 1....申请连续内存 申请连续内存仍然使用标准arch/arm/mm/dma-mapping.c中定义dma_alloc_coherent()和dma_alloc_writecombine(),这二者会间接调用...接下来要回收page,回收page作用是,不至于因为拿了连续内存后,系统变得内存饥饿: -> /* * Reclaim enough pages to make sure that...内核内存分配migratetype 内核内存分配时候,带标志GFP_,但是GFP_可以转化为migratetype: static inline int allocflags_to_migratetype

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