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内存管理:一文读懂Linux内存组织结构及页面布局
(1)Linux虚拟内存实现机制 Linux虚拟内存的实现需要六种机制的支持：地址映射机制、内存分配回收机制、缓存和刷新机制、请求页机制、交换机制、内存共享机制。
Linux 内存管理是操作系统内核对物理内存的分配和管理。Linux 内存管理有两个基本任务：一是把可用的内存给程序使用，二是在物理内存不足时，从交换区（即硬盘）中找出目前不需要的数据移到交换区以获得更多的空闲内存。
在其他情况下，物理内存的大小超过虚拟内存的最大可寻址大小，需要采取特殊措施来访问部分内存。还有些情况，物理内存的尺寸超过了虚拟内存的最大可寻址尺寸，需要采取特殊措施来访问部分内存。
Linux内存管理支持虚拟内存，而多余出的这部分内存就是通过磁盘申请得到的，平时系统只把当前运行的程序块保留在内存中，其他程序块则保留在磁盘中。在内存紧缺时，内存管理负责在磁盘和内存间交换程序块。
linux共享内存的分配
1、被调用时，pcb由外存储器转内主存，pcb是存储器上的一组数据结构，需要的资源都分配在pcb上。
2、memfd_create 函数的作用是创建一个匿名的文件，返回对应的 fd，这个文件当然不普通，它存活在内存中。更准确的理解可以参考官方文档 memfd_create(2) 。
3、进程通过调用shmget（Shared Memory GET，获取共享内存）来分配一个共享内存块。该函数的第一个参数是一个用来标识共享内存块的键值。彼此无关的进程可以通过指定同一个键以获取对同一个共享内存块的访问。
Linux的内核空间和用户空间是如何划分的(以32位系统为例)?
我们都知道，32位的Linux中，0x00000000-0xBFFFFFFFFF 这3GB是分配给用户空间的 0xC00000000-0xFFFFFFFFFF 这1GB是分配给内核空间的。对于64位的Linux，用户空间和内核空间的分界线在：0xffffffff80000000。
为了保证用户进程不能直接操作内核，保证内核的安全，操心系统将虚拟空间划分为两部分，一部分为内核空间，一部分为用户空间。
Linux虚拟内存的大小为2^32（在32位的x86机器上），内核将这4G字节的空间分为两部分。最高的1G字节（从虚地址 0xC0000000到0xFFFFFFFF）供内核使用，称为“内核空间”。
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将4G的地址划分为用户空间和内核空间两部分。在Linux内核的低版本中（0.X），通常0-3G为用户空间，3G-4G为内核空间。这个分界点是可以可以改动的。
在Linux系统中，进程的4GB内存空间被分为两个部分——用户空间与内核空间。
Linux用户空间内存分配原则?
1、浅谈结构体及linux下内存分配原则结构体在程序中的应用是很广泛的，要处理的问题越复杂，数据量越多月杂，就越需要用到结构体。比如网络，内核，驱动等等。熟练使用结构体对每个程序员都是至关重要的。
2、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。
3、内存分配：内存分配是将物理内存分配给应用程序使用的过程。在 Linux 中，物理内存分为用户空间和内核空间，由内核进行管理。内核必须保证每个进程拥有足够的内存，同时避免内存浪费。
4、）/BOOT 100M 这个BOOT分区通常是作为一个独立的分区的，如果您仅仅是实验的话，就不一定需要单独划分。但是要记住，在单独的LINUX系统中，这个分区最好是独立的。
5、swap分区 SWAP就是LINUX下的虚拟内存分区，它的作用是在物理内存使用完之后，将磁盘空间(也就是SWAP分区)虚拟成内存来使用 它和Windows系统的交换文件作用类似，但是它是一段连续的磁盘空间，并且对用户不可见。
6、如果没有指定这个标志而系统中存在一个具有相同键值的共享内存块，shmget会返回这个已经建立的共享内存块，而不是重新创建一个。模式标志：这个值由9个位组成，分别表示属主、属组和其它用户对该内存块的访问权限。
Linux进程内存管理?
一个Linux包含进程管理、内存管理、文件管理、输入输出管理四大基本功能。进程管理 提到进程，首先要介绍进程映像的概念。进程映像由程序段、相关数据段和进程控制块（PCB）组成。
Linux虚拟内存的实现需要六种机制的支持：地址映射机制、内存分配回收机制、缓存和刷新机制、请求页机制、交换机制、内存共享机制。
Linux系统提供了复杂的存储管理系统，使得进程所能访问的内存达到4GB。在Linux系统中，进程的4GB内存空间被分为两个部分——用户空间与内核空间。
内存管理的主要工作就是对物理内存进行组织，然后对物理内存的分配和回收。但是Linux引入了虚拟地址的概念。虚拟地址的作用 如果用户进程直接操作物理地址会有以下的坏处： 用户进程可以直接操作内核对应的内存，破坏内核运行。
Linux系统基本的内存管理知识讲解
1、Linux 内存管理是操作系统内核对物理内存的分配和管理。Linux 内存管理有两个基本任务：一是把可用的内存给程序使用，二是在物理内存不足时，从交换区（即硬盘）中找出目前不需要的数据移到交换区以获得更多的空闲内存。
2、Linux内存管理机制：一 物理内存和虚拟内存 我们知道，直接从物理内存读写数据要比从硬盘读写数据要快的多，因此，我们希望所有数据的读取和写入都在内存完成，而内存是有限的，这样就引出了物理内存与虚拟内存的概念。
3、Concepts overview — The Linux Kernel documentation Linux中的内存管理是一个复杂的系统，经过多年的发展，它包含越来越多的功能，以支持从 MMU-less microcontrollers 到 supercomputers 的各种系统。
4、在Linux系统中，进程的4GB内存空间被分为两个部分——用户空间与内核空间。
5、Linux将物理RAM （Random Access Memory） 划分为称为页面的内存块。交换是将一页内存复制到硬盘上的预配置空间（称为交换空间）以释放改内存页面上的过程。物理内存和交换空间的组合就是可用的虚拟内存量。
6、一个Linux包含进程管理、内存管理、文件管理、输入输出管理四大基本功能。进程管理 提到进程，首先要介绍进程映像的概念。进程映像由程序段、相关数据段和进程控制块（PCB）组成。
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