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块
文章目录 一、Linux 内核地址空间布局简介 二、Linux 内核地址空间布局 图示 一、Linux 内核地址空间布局简介 ---- " Linux 内核地址空间布局 " 对应代码在 Linux 内核源码的...linux-4.12\arch\arm64\include\asm\memory.h#66 位置 ; /* * PAGE_OFFSET - the virtual address of the start...TASK_UNMAPPED_BASE (PAGE_ALIGN(TASK_SIZE / 4)) #define KERNEL_START _text #define KERNEL_END _end 二、Linux...内核地址空间布局 图示 ----
文章目录 一、物理页释放 __free_pages 函数 一、物理页释放 __free_pages 函数 ---- 页分配器 提供了 释放 物理页的 函数 __free_pages , 该函数定义在 Linux...内核源码的 linux-4.12\mm\page_alloc.c#4083 位置 ; __free_pages 函数参数分析 : struct page *page 参数 表示 要释放的 物理页 page...的 虚拟空间地址 ; unsigned int order 参数 表示 要释放的 物理页 的 " 阶数 " , 也就是 要释放的物理页大小 ; 阶 ( Order ) : 物理页 的 数量单位 ,...n 阶页块 指的是 2^n 个 连续的 " 物理页 " ; 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 ) __free_pages 函数源码...order == 0) free_hot_cold_page(page, false); else __free_pages_ok(page, order); } } 源码路径 : linux
文章目录 一、物理页 page 简介 1、物理页 page 引入 2、物理页 page 与 MMU 内存管理单元 3、物理页 page 结构体 4、Linux 内核源码中的 page 结构体 二、内存节点...pglist_data 与 物理页 page 联系 内存管理系统 3 级结构 : ① 内存节点 Node , ② 内存区域 Zone , ③ 物理页 Page , Linux 内核中 , 使用 上述..., 就是 " 内存区域 " zone , " 内存区域 " 再向下划分 , 就是 " 物理页 " page ; 2、物理页 page 与 MMU 内存管理单元 在 Linux 内核中 , MMU 内存管理单元...结构体 " 物理页 " page 是 Linux 内核 " 内存管理 " 中的 最小单位 , 物理页 中的 " 物理地址 " 是连续的 , 每个 " 物理页 " 使用 struct page 结构体...内核源码中的 page 结构体 " 物理页 " 使用 page 结构体 进行描述 , 该结构体又称为 " 页描述符 " ; 该 page 结构体 定义在 Linux 内核源码的 linux-4.12\
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。...，接下来打包成二进制文件，该操作由arch/arm/kernel/vmlinux.ld.S控制，其中也划定了内核的内存布局。...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。...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）。...如图2.6所示是ARM Vexpress平台上画出内核空间的内存布局图，详细可以参考文档documentation/arm/memory.txt文件。 ?
文章目录 一、查看 Linux 操作系统位数 二、查看 Linux 操作系统软硬件信息 一、查看 Linux 操作系统位数 ---- 在 64 位的 Linux 中 , 使用 48 位 表示 "...虚拟地址空间 " ; 使用 45 位 表示 " 物理地址空间 " ; 执行 getconf LONG_BIT 命令 , 可以查看 Linux 操作系统 是 32 位还是 64 位的 ;..." Linux 内核位数 “ 和 ” 系统的软硬件信息 " ; 输出内容解析 : vendor_id : GenuineIntel CPU 制造商 GenuineIntel cpu family :...: 5807.99 Linux 内核启动时测量的 CPU 速度 clflush size : 64 每次刷新的缓存大小 cache_alignment : 64 缓存地址对齐单位 address sizes...: 42 bits physical, 48 bits virtual 虚拟地址位数 和 物理地址位数 完整输出内容 参考 : root@ubuntu:~/kernel/linux-5.6.14# getconf
可以查看 " x86_64 架构体系内存分布 " ; 执行结果参考 : root@ubuntu:~/kernel/linux-5.6.14# cat /proc/meminfo MemTotal:...DirectMap4k: 159552 kB DirectMap2M: 2985984 kB DirectMap1G: 3145728 kB root@ubuntu:~/kernel/linux...: 2312852 kB 空余内存 , 这些内存还没有使用 MemAvailable: 3009516 kB 真正可用的内存 , 比 MemFree 大一些 , 这是因为一些内存虽然已经使用了 , 但是可以回收...不活跃文件使用的内存 Unevictable: 48 kB 不可释放的内存页 Mlocked: 48 kB 允许程序在 " 物理内存 " 上 锁住 " 地址空间 " SwapTotal: 0 kB 交换空间总内存大小...SwapFree: 0 kB 交换空间空闲的内存大小 Dirty: 0 kB 等待被写回到磁盘的内存大小 Writeback: 0 kB 正在被写的内存大小 AnonPages: 492572 kB
首先，驱动中的物理页读写是指在驱动中直接读写物理内存页（而不是虚拟内存页）。...这种方式的优点是它能够更快地访问内存，因为它避免了虚拟内存管理的开销，通过直接读写物理内存，驱动程序可以绕过虚拟内存的保护机制，获得对系统中内存的更高级别的访问权限。...// 这段代码实现了将物理地址映射到内核空间，然后将物理地址对应的数据读取到指定的缓冲区中。...然后获取该进程的 CR3值，用于将虚拟地址转换为物理地址。接下来，循环读取指定地址处的 4 个字节数据，每次读取 PAGE_SIZE 大小的物理内存数据。...另外，该代码也没有考虑内核模式下访问用户空间数据的问题，因此也需要进行进一步的检查和处理。
首先，驱动中的物理页读写是指在驱动中直接读写物理内存页（而不是虚拟内存页）。...这种方式的优点是它能够更快地访问内存，因为它避免了虚拟内存管理的开销，通过直接读写物理内存，驱动程序可以绕过虚拟内存的保护机制，获得对系统中内存的更高级别的访问权限。...#define GetDirectoryTableOffset 0x280#define bit64 0x28#define bit32 0x18// 读取物理内存封装// 这段代码实现了将物理地址映射到内核空间...然后获取该进程的 CR3值，用于将虚拟地址转换为物理地址。接下来，循环读取指定地址处的 4 个字节数据，每次读取 PAGE_SIZE 大小的物理内存数据。...另外，该代码也没有考虑内核模式下访问用户空间数据的问题，因此也需要进行进一步的检查和处理。
ARM64架构处理器采用48位物理寻址机制，最大可以寻找到256TB的物理地址空间。对于目前的应用来说已经足够了，不需要扩展到64位的物理地址寻址。...Linux内核在大多数体系结构中都把两个地址空间划分为用户空间和内核空间。...64位的Linux内核已经没有高端内存的概念了，因为48位的寻址空间已经足够大了 在QEMU实验平台上，ARM64架构的LInux内核的内存分布图如下： ?...如图所示，ARM64架构处理器的Linux内核内存布局图。ARM64架构处理器的Linux内核内存布局如下： ?...（2）非规范区域 （3）内核空间：0xffff_0000_0000_0000到0xffff_ffff_ffff_ffff。一共有256TB。
Linux内核地址映射模型 x86 CPU采用了段页式地址映射模型。进程代码中的地址为逻辑地址，经过段页式地址映射后，才真正访问物理内存。 段页式机制如下图。 ?...Linux内核地址空间划分 通常32位Linux内核地址空间划分0~3G为用户空间，3~4G为内核空间。注意这里是32位内核地址空间划分，64位内核地址空间划分是不同的。 ?...Linux内核高端内存的由来 当内核模块代码或线程访问内存时，代码中的内存地址都为逻辑地址，而对应到真正的物理内存地址，需要地址一对一的映射，如逻辑地址0xc0000003对应的物理地址为0x3，0xc0000004...Linux内核高端内存的理解 前面我们解释了高端内存的由来。...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。
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...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...; 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...-5.6.18\init\main.c 源码中的 asmlinkage __visible void __init start_kernel(void) 函数 ; 在 Linux 内核启动方法 中 ,...mem_init 方法初始化内存 , 该方法定义在 arch\x86\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
BSS段属于静态内存分配。 数据段：在采用段式内存管理的架构中，数据段（data segment）通常是指用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域。数据段属于静态内存分配。...代码段：在采用段式内存管理的架构中，代码段（text segment）通常是指用来存放程序执行代码的一块内存区域。这部分区域的大小在程序运行前就已经确定，并且内存区域属于只读。...当进程调用malloc等函数分配内存时，新分配的内存就被动态添加到堆上（堆被扩张）；当利用free等函数释放内存时，被释放的内存从堆中被剔除（堆被缩减） 栈 (stack)：栈又称堆栈， 是用户存放程序临时创建的局部变量...空间大小：一般来讲在 32 位系统下，堆内存可以达到接近 4G 的空间，从这个角度来看堆内存几乎是没有什么限制的。...，库函数会按照一定的算法（具体的算法可以参考数据结构/操作系统）在堆内存中搜索可用的足够大小的空间，如果没有足够大小的空间（可能是由于内存碎片太多），就有可能调用系统功能去增加程序数据段的内存空间，然后进行返回
CPU 计算公式 总核数 = 物理CPU个数 X 每颗物理CPU的核数 总逻辑CPU数 = 物理CPU个数 X 每颗物理CPU的核数 X 超线程数 查看命令 查看物理CPU个数 cat /proc/cpuinfo...| grep "physical id"| sort| uniq| wc -l 查看每个物理CPU中core的个数(即核数) cat /proc/cpuinfo| grep "cpu cores"| uniq...cpuinfo| grep "processor"| wc -l 查看CPU信息（型号） cat /proc/cpuinfo | grep name | cut -f2 -d: | uniq -c 查看内存信息
3 级结构 : ① 内存节点 Node , ② 内存区域 Zone , ③ 内存页 Page , Linux 内核中 , 使用 上述 3 级结构 描述 和 管理 " 物理内存 " ; 一、内存区域...zone 简介 ---- " 内存节点 " 是内存管理的 最顶层结构 , " 内存节点 " 再向下划分 , 就是 " 内存区域 " zone , " 内存区域 " 在 Linux 内核中使用 struct...zone 结构体类型进行描述 , zone 枚举定义在 Linux 内核源码的 linux-4.12\include\linux\mmzone.h#350 位置 ; 每个 " 内存区域 " , 都使用...表示 当前的 " 内存区域 " 跨越的 物理页 个数 , 包含 " 内存空洞 " ; present_pages 表示 当前的 " 内存区域 " 包含的 物理页 个数 , 不包含 " 内存空洞 " ;...-4.12\include\linux\mmzone.h#350
python获得linux物理内存大小： import re def get_physical_memory_in_kb(): meminfo = open('/proc/meminfo').read
python获得linux物理内存大小： import re def get_physical_memory_in_kb(): meminfo = open('/proc/meminfo').
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。
二、mmap 库函数与 mmap 内核系统调用函数 一、mmap 创建内存映射原理 ( 分配虚拟内存页 | 物理地址与虚拟地址进行映射 | 产生缺页异常并分配物理内存页 ) ---- 1、分配虚拟内存页...物理地址与虚拟地址进行映射 : 调用 Linux 内核空间 的 系统调用 mmap 函数 , 实现了 " 物理内存地址 " 与 " 虚拟内存地址 " 的映射关系 ; Linux 内核中的 mmap 系统调用函数...: int mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma) 3、产生缺页异常并分配物理内存页 缺页异常 : Linux 内核在分配 " 物理内存..." , 直接分配 " 物理内存页 “ , 并且在 " 页表 “ 中 , 将 ” 虚拟内存页 " 映射到 ” 物理内存页 " ; 二、mmap 库函数与 mmap 内核系统调用函数 ---- 注意区分下...length,int prot,int flags,int fd,off_t offset); Linux 内核中的 mmap 系统调用函数 : int mmap(struct file *filp,
（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...Linux 在经典算法的基础上做了一些个扩展： 分区的伙伴分配器； Per-CPU pageset； 根据迁移类型进行分组； 我们以前介绍过 Linux 内核使用 node, zone, page 来描述物理内存...根据迁移类型进行分组 我们在了解迁移类型前，需要先理解内存地址空间布局，每一种处理器架构都有定义，比如 x86_64 的定义在 mm.txt。
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