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的物理内存....但有时候内核需要分配一些物理内存地址也连续的内存页, 所以Linux使用了 伙伴系统分配算法 来管理系统中的物理内存页....在Linux内核中, 把两个物理地址相邻的内存页当作成伙伴, 因为Linux是以页面号来管理内存页的, 所以就是说两个相邻页面号的页面是伙伴关系....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的最大值是 10....Linux内核使用 free_area[i] 管理 2i 个内存页面大小的内存块列表.
文章目录 一、伙伴分配器分配内存流程 1、查询 n 阶页块 2、查询 n + 1 阶页块 3、查询 n + 2 阶页块 一、伙伴分配器分配内存流程 ---- 伙伴分配器 以 " 阶 " 为单位 , 分配.../ 释放 物理页 ; 阶 ( Order ) : 物理页 的 数量单位 , n 阶页块 指的是 2^n 个 连续的 " 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 空闲的 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 空闲的 n + 1 阶页块 , 如果有 , 将...n + 1 阶页块 分成 2 个 n 阶页块 , 一块插入 空闲 n 阶页块链表 ; 一块 直接分配 , 如果没有 , 则进入下一步 , 查询 n + 2 阶页块 ; 3、查询
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。...堆（heap）：堆是用于存放进程运行中被动态分配的内存段，它的大小并不固定，可动态扩张或缩减。...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...除此以外，在函数被调用时，其参数也会被压入发起调用的进程栈中，并且待到调用结束后，函数的返回值也会被存放回栈中。由于栈的先进先出特点，所以 栈特别方便用来保存/恢复调用现场。...分配效率：栈是机器系统提供的数据结构，计算机会在底层分配专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的指令执行，这就决定了栈的效率比较高； 堆则是 C/C++函数库提供的，它的机制是很复杂的，例如为了分配一块内存
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块
文章目录 一、内存映射概念 二、内存映射原理 1、分配虚拟内存页 2、产生缺页异常 3、分配物理内存页 三、共享内存 四、进程内存段的内存映射类型 一、内存映射概念 ---- 内存映射 概念 : "..." 物理内存空间 “ 映射到 ” 虚拟内存空间 " , 其中的数据是随机值 ; 二、内存映射原理 ---- 1、分配虚拟内存页 分配 虚拟内存页 : 在 Linux 系统中 创建 " 内存映射 “ 时..., 会在 ” 用户虚拟地址空间 “ 中 , 分配一块 ” 虚拟内存区域 " ; 2、产生缺页异常 缺页异常 : Linux 内核在分配 " 物理内存 “ 时 , 采用了 ” 延迟策略 “ , 即进程第一次访问..., 不会立即分配 物理内存 , 而是产生一个 ” 缺页异常 " ; 3、分配物理内存页 分配 物理内存页 : 缺页异常后的 2 种处理策略 ; 文件映射 : 对于 " 文件映射 " , 遇到 "...才可以 ; 如果修改了 进程间的 " 共享内存 " 对应的 " 文件映射 " , 修改后不会立刻更新到文件中 , 调用 msync 函数 , 强制同步写入到文件中 ; 四、进程内存段的内存映射类型
手把手教你分析 Linux 启动流程 上一次咱们分析了 Linux 的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的内存分配方式。...先说两个概念： 外部碎片：有一段小内存，夹在两个大内存中间，两个大内存已经被分配给进程，这一段小内存由于过小，不够申请者使用，就一直空闲。...内部碎片：一个进程申请了一段内存，可是这个进程从来没有全部使用，一直有最后的一段内存没有使用。 为了解决这两个问题，就出现了伙伴系统和 slab 分配器。...GFP_ATOMIC 代表使用 kmalloc 分配内存时，如果内存准备不足，会立刻返回，不会引起睡眠，适合在中断上下文或者进程上下文中使用。...2、有的人可能知道 Linux 有一个 bootmem 分配器，这个是在Linux初始化过程中的一个临时分配器，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的临时使用
共享内存 原理与概念 两个进程的PCB创建虚拟地址空间然后映射到物理内存中，每个进程因为是独立的，所以在物理内存中的地址也不同。 那么共享内存是怎么做到的呢？...首先先在物理内存中申请一块内存。 然后讲这块内存通过页表映射分别映射到这两个进程的虚拟地址空间内，让这两个进程都能看到这块内存。...概念就是：通过让不同进程看到同一个内存块的方式就叫做共享内存。...void* attachshm(int shmid) { void* p = shmat(shmid, nullptr, 0); if((long long)p == -1L)//因为linux...void* attachshm(int shmid) { void* p = shmat(shmid, nullptr, 0); if((long long)p == -1L)//因为linux
Linux内存管理是一个非常复杂的子系统，要完全说清的话估计要一本书的篇幅。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有个叫伙伴系统的分配算法，这个算法主要解决分配连续个内存页的问题。...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的内存区（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。...因为本身kmem_cache_t结构体也是小内存对象，所以也应该有slab分配器来分配的，但这样就出现“鸡蛋和鸡谁先出现”的问题。
推荐两篇文章，讲Linux进程内存分布的。 1. 这篇比较简单，如果只是想大概了解下，可以只看这篇。 https://en.wikipedia.org/wiki/Data_segment ? 2.
一、概述 需要知道一台机器上面跑的java程序，各占用了多少内存。...aux | grep xxx USER PID %CPU %MEM VSZ RSS TTY STAT START TIME COMMAND 可以看到RSS，也就是物理内存占用...RSS是常驻内存集（Resident Set Size），表示该进程分配的内存大小。RSS不包括进入交换分区的内存。...RSS包括共享库占用的内存（只要共享库在内存中）RSS包括所有分配的栈内存和堆内存。 输出如下： root 4544 7.9 8.6 3141048 705316 ? ...三、单位转换 先来看一个例子，假设有一个进程，RSS值为：103320 #!
简单记录一下内存管理器的基本原理。这里就不深入代码内部了。 内存管理器的初始化 进程启动后，在 jemalloc 载入的时候会调用 jemalloc_constructor 执行一些初始化操作。...分配内存 层级结构 jemalloc 的内存管理采用层级结构，分别是 tcache（线程缓存），arena（分配区）和系统内存（system memory）。...相关系统调用 接下来，介绍一下内存分配器相关的系统调用： brk/sbrk mmap 在介绍这几个系统调用之前，需要先对进程的内存布局有所认识。 ?...64位进程内存布局 上图是一个 Linux 64位进程的地址空间布局的简图，jemalloc 能管理的就是 Heap 和 Memory map 两块的内存。 Text，存储程序的二进制代码。...参考文档 jemalloc Linux manpage jemalloc源码解析-内存管理
下图就是我们所说的由task_struct到mm_struct，进程的地址空间的分布。 ? 每一个进程都会有自己独立的mm_struct，这样每一个进程都会有自己独立的地址空间，这样才能互不干扰。...当进程之间的地址空间被共享的时候，我们可以理解为这个时候是多个进程使用一份地址空间，这就是线程。...arg_start，结束arg_end，环境段的开始env_start，结束env_end unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]； struct linux_binfmt...; unsigned int last_interval; unsigned long flags; struct core_state *core_state; } 分配的每个虚拟内存区域都由一个...vm_area_struct 数据结构来管理，包括虚拟内存的起始和结束地址，以及内存的访问权限等，通常命名为vma；vm_area_struct 数据结构的定义如下： ?
本文主要讲用户态进程的内存管理，而不是内核的内存管理。简单地说，就是和 malloc 和 free 相关的内存管理。...简介 Linux 环境下，进程的内存管理器默认是使用 glibc 实现的 ptmalloc 。...另外，还有两个比较有名的内存管理器：google 的 tcmalloc 和 fackbook 的 jemalloc 。...在 Linux 下，内存管理器一般通过 HOOK 来实现自定义的malloc函数，具体就是通过覆盖__malloc_hook等函数指针来实现。...je_posix_memalign); # endif # undef PREALIAS # undef ALIAS # endif #endif jemalloc 后面，我们以 jemalloc 为例子对进程的内存管理器进行简单的学习
~/Downloads/research/linux-5.15.4/mm/mmap.c SYSCALL_DEFINE1(brk, unsigned long, brk) { unsigned long...locked_vm += (len >> PAGE_SHIFT); vma->vm_flags |= VM_SOFTDIRTY; return 0; } https://www.man7.org/linux...man-pages/man2/brk.2.html https://corey.tech/DevOps-Industry-Updates-1/ https://jgsun.github.io/2019/01/21/linux-tcpdump.../ https://zgqallen.github.io/2019/05/14/linux-glic-mm-overview/ https://www.freesion.com/article/87121104152
概述 共享内存区是最快的IPC形式。一旦这样的内存映射到共享它的进程的地址空间，这些进程间数据传递不再涉及到内核，换句话说是进程不再通过执行进入内核的系统调用来传递彼此的数据。...本地通信方案：system V IPC： 共享内存 消息队列 信号量 共享内存基本原理 每一个进程有自己的地址空间，经过页表转化，找到物理内存，由于进程具有独立性，每个进程有自己的代码和数据，内核数据结构独立...如何实现共享内存呢？ 假设目前有两个进程，进程A和进程B。...我们将这种用地址空间进行映射让进程A和进程B可以看到同一段共享内存，称之为共享内存。 上述操作都是操作系统来完成，操作系统可以提供上述的系统调用，让进程A和进程B进行调用。...此时如果进程C、进程D、进程E、进程F等进程也需要通信，但是不使用进程和进程B的共享内存，因此共享内存在系统中可以同时存在多份，让不同个数、不同进程进行通信。
文章目录 一、sbrk 内存分配系统调用代码示例 二、在 /proc/pid/maps 中查看进程堆内存详情 本篇博客调用 sbrk 系统调用函数 , 申请并修改 堆内存 , 并在 /proc/pid/...maps 中查看该进程的 堆内存 ; 一、sbrk 内存分配系统调用代码示例 ---- sbrk 系统调用函数 , 作用是 修改程序 BSS 段大小 ; 函数原型如下 : #include <unistd.h...(void*）-1 返回值 ; 内存地址查找 : 先获取 当前运行的 进程 ID , 也就是 PID , 然后根据 PID 找到 内存地址 ; 如果进程退出 , 也就获取不到 进程的 信息了 , 这里需要有一个死循环..., 在第二次申请内存时 , 指针始终没有改变 , 一直都是 0x203e000 地址 ; 如果使用新的指针 p_new 接收 sbrk 系统调用返回的堆内存指针 , 则分配的是新的地址 ; 二、在 /...proc/pid/maps 中查看进程堆内存详情 ---- 在上一节 , 已经打印出进程的 PID 为 4829 , 根据该 PID , 可以直接获取该进程的内存情况 , 执行 cat /proc/
v=4.7, line 3853 3 分配掩码(gfp_mask标志) 3.1 分配掩码 前述所有函数中强制使用的mask参数，到底是什么语义? 我们知道Linux将内存划分为内存域....分配器还可以在返回内存之前, 在队列上等待一个事件(相关进程会进入睡眠状态)....它限制只在分配到当前进程的各个CPU所关联的结点分配内存。如果进程允许在所有CPU上运行（默认情况），该标志是无意义的。...这个标志用于为用户空间进程分配内存时使用 GFP_DMA GFP_DMA32 用于分配适用于DMA的内存, 当前是__GFP_DMA的同义词, GFP_DMA32也是__GFP_GMA32的同义词 GFP_HIGHUSER...那么内存分配可以从该内存域或更低的内存域进行, 该函数定义在include/linux/gfp.h?
内存共享最新整理: Linux下进程间通信-共享内存 – 码到城攻共享内存可以说是最有用的进程间通信方式，也是最快的IPC形式 https://www.codecomeon.com/posts...两个不同进程A、B共享内存的意思是，同一块物理内存被映射到进程A、B各自的进程地址空间。 进程A可以即时看到进程B对共享内存中数据的更新，反之亦然。...二、相关函数： 与信号量一样，在Linux中也提供了一组函数接口用于使用共享内存，而且使用共享共存的接口还与信号量的非常相似，而且比使用信号量的接口来得简单。...共享内存的权限标志与文件的读写权限一样，举例来说，0644,它表示允许一个进程创建的共享内存被内存创建者所拥有的进程向共享内存读取和写入数据，同时其他用户创建的进程只能读取共 享内存。...，已经很好了，我也就不在班门弄斧了： Linux共享内存编程实例_分享美好的专栏-CSDN博客_linux共享内存实例 赐教！
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又进行了更深刻的描述....内核如何记住哪些内存块是空闲的 分配空闲页面的方法 影响分配器行为的众多标识位 内存碎片的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 就伙伴系统的接口而言, NUMA或UMA...相反, 必须指定的是分配阶, 伙伴系统将在内存中分配2^0 rder页 内核中细粒度的分配只能借助于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...(mask, order) 分配2^0 rder 页并返回一个struct page的实例，表示分配的内存块的起始页 NUMA-include/linux/gfp.h, line 466 UMA-include..., 用于检查给定内存域是否属于该进程允许运行的CPU). zone_watermark_ok接下来检查所遍历到的内存域是否有足够的空闲页，并试图分配一个连续内存块。
共享内存 IPC 原理 共享内存进程间通信机制主要用于实现进程间大量的数据传输，下图所示为进程间使用共享内存实现大量数据传输的示意图： ?...，需要在进程地址空间与共享内存空间之间建立联系，即将共享内存空间挂载到进程中。...，非0则为此参数，为0的话由系统分配 * 第三个参数用来指定共享内存段的访问权限和映射条件 */ void *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg...函数声明如下： #include #include /* * 参数为分配的共享内存首地址 */ int shmdt(const void *shmaddr...); 共享内存在父子进程间遵循的约定 1.使用 fork() 函数创建一个子进程后，该进程继承父亲进程挂载的共享内存。
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