内存管理基础.doc

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1、系统对进程的虚拟内存管理:mm{},vm_area_struet{}系统对物理内存管理：page{}每个进程都可用4G的虚拟地址空间0~4G,每个进程的页表不同（pagetable:内存映射。Memorymapping）几种内存地址：物理地址（PA）,虚拟地址：内核空间：3~4G共1G,内核虚拟地址（其中包括896M的内核逻辑地址）又划分为两部分：实际的物理地址直接映射到内核空间,当实际物理内存＞896M时，此时要做映射，通过建立页表，只有前896M存在这种映射关系当实际物理内存＜896M时，PA全部映射到内核空间，此时内核VA-3G=对应的物

2、理PA,反之亦然。此部分地址称为内核逻辑地址区域kernellogicaladdress用户空间：0~3G,页表映射高端内存：>896M的内存空间以上4G虚拟地址空间分配见本子Figure-lo重点kernellogicaladdress见课件涉及到的内核结构体：task-struct{mm_struet*mm;}mm_struct*mm{pgd_tpgd;}vm_area_struet*mmap{}/*emphasisLinux内核中对应进程内存区域的数据结构，一个进程有多个内存区域，所以有多个vma*/cat/proc//map内

3、存映射的两层含义：1.把VA映射到对应的PA上（对VA的操作即对PA的操作）2.把一个文件的地址空间(文件打开后有缓存，即文件打开后存在于内存上,占用一定内存空间)映射到进程，让进程可以通过访问内存从而访问文件。内存映射的基本单位都是VMA,如structfile_operations{int(*mmap)(struetf订e*,structvm__area_struct*);Linux内存管理中，4G的进程地址空间，0-3G为用户空间，3-4G为内核空间，内核空间中小于896M的虚拟内存可以通过offset容易的映射到物理内存，大于896M的

4、部分通过页表映射到物理内存，假如只有800M内存，会被内核空间完全映射，那用户空间的虚拟地址映射到物理内存哪里？是不是内核空间虽然能够完全映射到物理内存，但是为不会全部使用物理内存，所以当用户空间需要内存映射时，会从物理内存中空闲的部分进行映射？如果是这样，对于物理内存而言，同时存在着内核空间的映射和当前进程的用户空间的映射Problems:文件打开后被调入内存，称之为缓存下载一个新的内核叶框与页区别页的状态pagecache,buffercachefileinodechartr二malloc(O);把各个函数都用一下，把每个函数的返回值打印出

5、来，看在哪个空间内。8・1进程与内存8.1.1进程如何使用内存（进程的内存映像）毫无疑问所有进程（执行的程序）都必须占用一定数量的内存，它或是用來存放从磁盘载入的程序代码，或是存放取自用户输入的数据等等。不过进程对这些内存的管理方式因内存用途不-•而不尽相同，有些内存是事先静态分配和统一回收的，而有些却是按需要动态分配和回收的。对任何一个普通进程来讲，它都会涉及到5种不同的数据段。稍有编程知识的朋友都该能想到这几个数据段种包含有“程序代码段”、“程序数据段”、“程序堆栈段”等。不错，这几种数据段都在其屮，但除了以上几种数据段之外,进程还另外包含

6、两种数据段。下面我们来简单归纳一下进程对应的内存空间屮所包含的5种不同的数据区（由vmareastruct描述各个段）。代码段：代码段是用来存放可执行文件的操作指令，也就是说是它是可执行程序在内存种的镜像。代码段需要防止在运行吋被非法修改，所以只准许读取操作，而不允许写入（修改）操作——它是只读不可写的。数据段：数据段用来存放可执行文件屮己初始化全局变量，换句话说就是存放程序静态分配的变量和全局变量。可读可写BSS段[2]:BSS段包含了程序中未初始化全局变量，在内存中bss段全部置零。堆（heap）:堆是用于存放进程运行屮被动态分配的内存段，

7、它大小并不固定,可动态扩张或缩减。汁进程调用malloc等函数分配内存吋，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，被释放的内存从堆小被剔除（堆被缩减）栈：栈是用户存放程序临时创建的局部变量，也就是说我们函数括弧“仆”屮定义的变量（但不包括static声明的变量,static意味这在数据段屮存放变量）。除此以外在函数被调用吋，其参数也会被压入发起调用的进程栈屮，并且待到调用结束后，函数的返冋值也冋被存放冋栈屮。由于栈的先进先出特点，所以栈特别方便用來保存/恢复调用现场。从这个意义上将我们对以把堆栈看成一个临时数

8、据寄存、交换的内存区。堆栈实际是在一•个区域，看博客8.1.2进程内存空间Linux操作系统釆用虚拟内存管理技术，使得每个进程都有各互不干涉的进程地址