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    Linux - Linux内存管理

    移除交换空间 ---- 概念 内存管理是Linux系统重要的组成部分。...为了解决内存紧缺的问题,Linux引入了虚拟内存的概念。为了解决快速存取,引入了缓存机制、交换机制等。...当需要用到原始内容时,这些信息会被重新从交换空间读入物理内存Linux内存管理采取的是分页存取机制。...要深入了解Linux内存运行机制,需要知道下面提到的几个方面。 首先,Linux系统会不时地进行页面交换操作,以保持尽可能多的空闲物理内存。...其次,Linux进行页面交换是有条件的,不是所有页面在不用时都交换到虚拟内存中,Linux内核根据“最近最经常使用”算法,仅仅将一些不经常使用的页面文件交换到虚拟内存中。

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    Linux 内核 内存管理】优化内存屏障 ④ ( 处理器内存屏障 | 八种处理器内存屏障 | 通用内存屏障 | 写内存屏障 | 内存屏障 | 数据依赖屏障 | 强制性内存屏障 |SMP内存屏障 )

    文章目录 一、处理器内存屏障 二、Linux 内核处理器内存屏障 一、处理器内存屏障 ---- " 处理器内存屏障 “ 针对 ” CPU " 之间的内存访问乱序 和 CPU 访问外设乱序 问题 ; 为了...并行执行多条指令 ; 但是 CPU 执行优化会导致 指令乱序执行 , 后面的指令先于前面的指令执行 , 导致 寄存器中的值冲突 ; CPU 执行优化总结 : 顺序取指令 , 乱序执行 , 执行结果顺序提交 ; 二、Linux...内核处理器内存屏障 ---- Linux 内核中有 8 种 " 处理器内存屏障 " ; 内存屏障 有 4 种类型 , ① 通用内存屏障 ② 写内存屏障 ③ 内存屏障 ④ 数据依赖屏障 每种类型的...内存屏障 又分为 ① 强制性内存屏障 ② SMP 内存屏障 两种类型 ; 因此将上面 8 种 " 处理器内存屏障 " 列成表格如下 : 内存屏障类型 强制性内存屏障 SMP 内存屏障 ① 通用内存屏障...mb() smp_mb() ② 写内存屏障 wmb() smp_wmb() ③ 内存屏障 rmb() smp_rmb() ④ 数据依赖屏障 read_barrier_depends() smp_read_barrier_depends

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    Linux内存描述之内存节点node--Linux内存管理(二)

    CPU访问本地内存的速度比访问远程内存的速度要快 Linux适用于各种不同的体系结构, 而不同体系结构在内存管理方面的差别很大....因此linux内核需要用一种体系结构无关的方式来表示内存....因此linux内核把物理内存按照CPU节点划分为不同的node, 每个node作为某个cpu结点的本地内存, 而作为其他CPU节点的远程内存, 而UMA结构下, 则任务系统中只存在一个内存node, 这样对于...系统中的NUMA结点都是从0开始编号的 3.1 linux-2.4中的实现 pgdat_next指针域和pgdat_list内存结点链表 而对于NUMA结构的系统中, 在linux-2.4.x之前的内核中所有的节点...-3.x~4.x的实现 node_data内存节点数组 在新的linux3.x~linux4.x的内核中,内核移除了pg_data_t的pgdat_next之指针域, 同时也删除了pgdat_list链表

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    Linux内存描述之内存页面page--Linux内存管理(四)

    1 Linux如何描述物理内存 Linux把物理内存划分为三个层次来管理 层次 描述 存储节点(Node) CPU被划分为多个节点(node), 内存则被分簇, 每个CPU对应一个本地物理内存, 即一个...内存中的每个节点都是由pg_data_t描述,而pg_data_t由struct pglist_data定义而来, 该数据结构定义在include/linux/mmzone.h, line 615, 每个结点关联到系统中的一个处理器...简单来说, 页是一个数据块, 可以存放在任何页框(内存中)或者磁盘(被交换至交换分区)中 我们今天就来详细讲解一下linux下物理页帧的描述 2 页帧 内核把物理页作为内存管理的基本单位....因此在后来linux-2.4.x的更新中, 删除了这个字段, 取而代之的是page->flags的最高ZONE_SHIFT位和NODE_SHIFT位, 存储了其所在zone和node在内存区域表zone_table...3.2 内存页标识pageflags 其中最后一个flag用于标识page的状态, 这些状态由枚举常量enum pageflags定义, 定义在include/linux/page-flags.h?

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    Linux内存描述之概述--Linux内存管理(一)

    2 (N)UMA模型中linux内存的机构 Linux适用于各种不同的体系结构, 而不同体系结构在内存管理方面的差别很大. 因此linux内核需要用一种体系结构无关的方式来表示内存....Linux内核通过插入一些兼容层, 使得不同体系结构的差异很好的被隐藏起来, 内核对一致和非一致内存访问使用相同的数据结构 2.1 (N)UMA模型中linux内存的机构 非一致存储器访问(NUMA)模式下...而内存管理的其他地方则认为他们就是在处理一个(伪)NUMA系统. 2.2 Linux物理内存的组织形式 Linux把物理内存划分为三个层次来管理 层次 描述 存储节点(Node) CPU被划分为多个节点..., 我们会在后面典型架构(x86)上内存区域划分详细讲解x86_32上的内存区域划分 因此Linux内核对不同区域的内存需要采用不同的管理方式和映射方式, 为了解决这些制约条件,Linux使用了三种区:...2.6 高端内存 由于能够被Linux内核直接访问的ZONE_NORMAL区域的内存空间也是有限的,所以LINUX提出了高端内存(High memory)的概念,并且允许对高端内存的访问

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    Linux内存描述之内存区域zone--Linux内存管理(三)

    因此相对于任何一个CPU访问本地内存的速度比访问远程内存的速度要快, 而Linux为了兼容NUMAJ结构, 把物理内存相依照CPU的不同node分成簇, 一个CPU-node对应一个本地内存pgdata_t..., 我们会在后面典型架构(x86)上内存区域划分详细讲解x86_32上的内存区域划分 因此Linux内核对不同区域的内存需要采用不同的管理方式和映射方式, 因此内核将物理地址或者成用zone_t表示的不同地址区域...Linux使用enum zone_type来标记内核所支持的所有内存区域 3.1 内存区域类型zone_type zone_type结构定义在include/linux/mmzone.h, 其基本信息如下所示...位系统中, Linux内核虚拟地址空间只有1G, 而0~895M这个986MB被用于DMA和直接映射, 剩余的物理内存被成为高端内存....Linux必须处理如下两种硬件存在缺陷而引起的内存寻址问题: 一些硬件只能用某些特定的内存地址来执行DMA 一些体系结构其内存的物理寻址范围比虚拟寻址范围大的多。

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    图解|Linux文件预原理

    概述 本文主要阐述内核(linux-3.12)的文件系统预设计和实现。...当然,这个细节对应用程序透明,应用程序可能的感觉就是下次的速度会更快,当然这是好事。文中我们会通过设置几个情境(顺序、随机、多线程交织)来分析预的逻辑。...感谢第一次的预,PAGE1和PAGE2目前已经在内存中了,但由于PAGE1被打上了PAGE_AHEAD标记,读到该页面时会触发一次异步预: find_page: .........顺序(本次偏移为上次偏移 (ra->start) + 大小(ra->size,包含预量) - * 上次预大小(ra->async_size)) * 2. offset...本次预窗口的起始以及大小以及预大小可根据前一次的预窗口计算得到,又由于本次是异步预,因此,预大小就是本次的页面数量,因此将本次预的第一个页面(PAGE 4)添加预标记。

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    Flink源码谈设计:有效管理内存之道

    JVM内存管理的不足除了上述提到的StopTheWorld,JVM的内存管理还会带来以下问题:内存浪费:一个Java对象在内存中存储时会分为三个部分:对象头、实例数据、对齐填充部分。...IO效率低:堆上内存写磁盘或网络至少需要1次内存复制。因此在v0.10后,Flink引入了堆外内存管理功能。...除了解决堆内内存的问题,还会带来一些好处:堆外内存可以做成进程之间共享。这意味Flink可以以此来做故障恢复。...当然,凡事都是有双面性的,缺点是:分配短生命周期的对象,比起堆上内存,在堆外内存上分配开销更高。堆外内存出错时排错更为复杂。...源码分析总的来说,Flink在这一块的实现是比较清晰的——和操作系统一样有内存段,也有内存页这样的数据结构。3.1 内存段主要实现为MemorySegment。

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    Linux 内存管理

    操作系统内存管理包括物理内存管理和虚拟内存管理:       我们这篇主要介绍Linux的虚拟内存管理。...物理内存管理在另外一篇:《操作系统内存管理(思维导图详解)》       1、程序的进程在内存的数据结构  一.Linux 进程在内存数据结构 ---- 1、存储(没有调入内存)阶段:       可以看到一个可执行程序在存储...Linux仅把可执行映像的一小部分 装入物理 内存. 当需要访问未装入的页面时 . 系统产生一个缺页中断 , 把需要的页读入 物理内存。 ...把页装入物理内存。   ·   五.swap对换空间 ----      32位Linux系统的每个进程可以有4 GB的虚拟 内存空间 ....例如:32位Linux的每个用户进程都可以访问4GB的线性地址空间, 而实际的物理内存可能远远少于4GB. 采用分页机制 ,Linux仅把可执行映像的一小部分装入物理内存

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    Linux内存管理

    本篇介绍 本篇介绍下Linux内存管理,用系统角度看内存的寻址和分配机制。 内容介绍 内存管理应该是系统中最难的模块之一了,而且历史也悠久,就先来简单回顾下。...分页机制可以完全避免内存碎片问题么? 公布下答案: 的确有分页机制就可以完全不需要分段机制,目前linux是在分段的基础上实现了分页,这个也有考虑到是兼容性问题。...; /* for /proc/PID/auxv */ struct percpu_counter rss_stat[NR_MM_COUNTERS]; struct linux_binfmt...mmap流程如下: image.png 缺页异常 linux 是在不得不使用物理内存的时候才会分配物理内存。这句话该怎么理解呢?...就是我们用malloc或者mmap映射一块内存的时候,只是修改了对应的vma,可是具体的页表项和物理地址并不会立马分配映射,而是在需要写请求的时候才会分配,注意是写请求,那就意味着如果是请求也不会分配物理内存

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    Linux内存修改

    虚拟内存是为了满足物理内存不足采用的策略,利用磁盘空间虚拟出一块逻辑内存,用作虚拟内存的空间也就是交换分区。...作为物理内存的扩展,Linux会在物理内存不足时,使用交换分区的逻辑内存,内核会把暂时不用的内存块信息写到交换空间,这样物理内存就得到了释放,这块儿内存就可以用于其他目的,而需要用到这些内容的时候,这些信息就会被重新从交换分区读入物理内存...Linux内存管理采用的是分页存取机制,为了保证物理内存得到充分的利用,内核会在适当的时间把物理内存中不经常使用的数据块儿自动交换到虚拟内存中,而将充分使用的信息保留到物理内存中。...例如通过阿里云安装的系统,不会自动给我们分配Swap虚拟内存空间;Swap分区或虚拟内存文件,是在系统物理内存不够用的时候,由系统内存管理程序将那些很长时间没有操作内存数据,临时保存到Swap分区虚拟内存文件中...当那些程序要再次重新运行时,会再从Swap分区或虚拟内存文件中恢复之前保存的数据到内存中。

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    Linux小说「GitHub 热点速览 v.22.03」

    作者:HelloGitHub-小鱼干 本周特推选取了一个画风有点意思的 Linux 代码带项目 flash-linux0.11-talk,希望有趣的文风能带你读完 Linux 代码。...本周特推 1.1 小说一样 Linux:flash-linux0.11-talk 本周 star 增长数:1,050+ flash-linux0.11-talk 带你 Linux 0.11 核心代码并理解背后的操作系统设计思考...,按照作者的宣言“你管这破玩意叫操作系统源码 — 像小说一样品读 Linux 0.11 核心代码”这是一个 Linux 代码趣项目,可以从章节(节选)感受下画风: 第 5 回 进入保护模式前的最后一次折腾内存...GitHub 地址→https://github.com/sunym1993/flash-linux0.11-talk 1.2 彩色方程注释:annotated_latex_equations 本周

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    Linux - 内存性能评估

    在进行内存优化之前,一定要熟悉Linux内存管理机制,这里我们重点探讨如何通过系统命令监控Linux系统的内存使用状况。 free 命令 free是监控Linux内存使用状况最常用的指令....一般有这样一个经验公式:当应用程序可用内存/系统物理内存>70%时,表示系统内存资源非常充足,不影响系统性能;当应用程序可用内存/系统物理内存<20%时,表示系统内存资源紧缺,需要增加系统内存;当20%...<应用程序可用内存/系统物理内存<70%时,表示系统内存资源基本能满足应用需求,暂时不影响系统性能。...“sar –r”命令组合 sar命令也可以监控Linux内存使用状况。可以通过“sar –r”命令组合查看系统内存和交换空间的使用率。...[root@VM-24-3-centos ~]#sar -r 2 3 Linux 2.6.9-42.ELsmp (webserver)    11/30/2008   _i686_ (8 CPU)

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    Linux 了解内存使用

    Linux虚拟内存布局 32位Linux系统内存划分: 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。...swap in:等到发生内存缺页异常的时候,缺页异常处理程序会将交换区(磁盘)的页面又回物理内存,这个动作称为si(swap in)。...系统内核发现没有够用的页框分配,供给文件和内存缺页处理的时候,系统内核开始”紧急回收页框”。唤醒pdflush内核线程,先将1024页脏页从页面缓存写回磁盘。...cached:作为page cache的内存,是用来给文件做缓冲。如果 cache 的值很大,说明cache住的文件数很多。如果频繁访问到的文件都能被cache住,那么磁盘的IO bi会非常小。...如果常常swap用很多,可能你就要考虑加物理内存了.这也是linux内存是否够用的标准。

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    Linux 内存管理初探

    转自 | Linux 内核之旅 作者 | 郑剑 linux 内存是后台开发人员,需要深入了解的计算机资源。合理的使用内存,有助于提升机器的性能和稳定性。...本文主要介绍 linux 内存组织结构和页面布局,内存碎片产生原因和优化算法,linux 内核几种内存管理的方法,内存使用场景以及内存使用的那些坑。...从内存的原理和结构,到内存的算法优化,再到使用场景,去探寻内存管理的机制和奥秘。 一、走进 linux 内存 1、内存是什么?...二、 linux 内存地址空间 1、linux 内存地址空间 Linux 内存管理全貌 ?...三、 Linux 内存分配算法 内存管理算法——对讨厌自己管理内存的人来说是天赐的礼物 1、内存碎片 1) 基本原理 产生原因:内存分配较小,并且分配的这些小的内存生存周期又较长,反复申请后将产生内存碎片的出现

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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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