Linux内存管理之一:基本概念篇 物理地址.线性地址(虚拟地址)和逻辑地址:阐述段式管理和页式管理基本概念:Linux操作系统内存管理和虚拟内存概念:为内核开发做一个基础铺垫. 内存是linux内核所管理的最重要的资源之一,内存管理子系统是操作系统中最重要的部分之一.对与立志从事内核开发的工程师来说,熟悉linux的内存管理系统非常重要. 1.物理地址.线性地址(虚拟地址)和逻辑地址之间的关系 物理地址是指出现在cpu外部的地址总线上的寻址物理内存的地址信号,是地址变换的最终结果. 逻辑地址是

Linux系统中的物理存储空间和虚拟存储空间的地址范围分别都是从0x00000000到0xFFFFFFFF,共4GB,但物理存储空间与虚拟存储空间布局完全不同.Linux运行在虚拟存储空间,并负责把系统中实际存在的远小于4GB的物理内存根据不同需求映射到整个4GB的虚拟存储空间中.Linux主要工作在保护模式下.80X86从逻辑地址到物理地址变换中经过了两个阶段.第一阶段使用分段机制把程序的逻辑地址变换成处理器可寻址内存空间(称为线性地址空间)中的地址.第二阶段的分页机制把线性地址转换成物理地址

分析linux内存管理机制,离不了上述几个概念,在介绍上述几个概念之前,先从<深入理解linux内核>这本书中摘抄几段关于上述名词的解释: 一.<深入理解linux内核>的解释 逻辑地址(Logical Address) 包含在机器语言指令中用来指定一个操作数或一条指令的地址(有点深奥).这种寻址方式在80x86著名的分段结构中表现得尤为具体,它促使windows程序员把程序分成若干段.每个逻辑地址都由一个段和偏移量组成,偏移量指明了从段开始的地方到实际地址之间的距离. 线性地址(

Linux下逻辑地址.线性地址.物理地址详细总结 一.逻辑地址转线性地址      机器语言指令中出现的内存地址,都是逻辑地址,需要转换成线性地址,再经过MMU(CPU中的内存管理单元)转换成物理地址才能够被访问到. 我们写个最简单的hello world程序,用gcc编译,再反编译后会看到以下指令: mov    0x80495b0, %eax 复制代码 这里的内存地址0x80495b0 就是一个逻辑地址,必须加上隐含的DS 数据段的基地址,才能构成线性地址.也就是说 0x80495b0 是当

Linux下逻辑地址.线性地址.物理地址详细总结 https://www.cnblogs.com/alantu2018/p/9002441.html 总结的挺好的 现在应该是段页式管理 使用MMU和TLB 实现 线性地址 逻辑地址 和物理地址的映射. 一.逻辑地址转线性地址    机器语言指令中出现的内存地址,都是逻辑地址,需要转换成线性地址,再经过MMU(CPU中的内存管理单元)转换成物理地址才能够被访问到. 我们写个最简单的hello world程序,用gcc编译,再反编译后会看到以下指令:

转载地址:https://my.oschina.net/hosee/blog/673628?p=%7b%7bcurrentPage+1%7d%7d 本文就将系统性的串联起那些知识点,方便复习和回顾.本文适合已经有操作系统基础的同学,一起回顾知识,本文并不详细讲解每个算法,本文意在知识串联. 通过一个例子来串联所有的知识点: 写了一个C语言程序: #include main() {   puts("Hello World!\n"); } 目的是希望在屏幕中看到Hello World的字样

一.Linux 进程在内存中的数据结构 一个可执行程序在存储(没有调入内存)时分为代码段,数据段,未初始化数据段三部分:    1) 代码段:存放CPU执行的机器指令.通常代码区是共享的,即其它执行程序可调用它.假如机器中有数个进程运行相同的一个程序,那么它们就可以使用同一个代码段.     2) 数据段:存放已初始化的全局变量.静态变量(包括全局和局部的).常量.static全局变量和static函数只能在当前文件中被调用.     3) 未初始化数据区(uninitializeddata s

前置:这里使用的linux版本是4.8,x86体系. local_irq_disable(); 这个函数是做了关闭中断操作.和后面的local_irq_enable相对应.说明启动的下面函数是不允许被中断抢占的.这个函数追下去会发现下面的代码: static inline void native_irq_disable(void) { asm volatile("cli": : :"memory"); } 这个写法是linux的内联汇编写法.在C语言中写汇编语言.实

一 为什么需要使用虚拟内存 大家都知道,进程需要使用的代码和数据都放在内存中,比放在外存中要快很多.问题是内存空间太小了,不能满足进程的需求,而且现在都是多进程,情况更加糟糕.所以提出了虚拟内存,使得每个进程用于3G的独立用户内存空间和共享的1G内核内存空间.(每个进程都有自己的页表,才使得3G用户空间的独立)这样进程运行的速度必然很快了.而且虚拟内存机制还解决了内存碎片和内存不连续的问题.为什么可以在有限的物理内存上达到这样的效果呢? 二 虚拟内存的实现机制 首先呢,提一个概念,交换空间(sw

离散分配 分页(Paging),分段,段页式 一.分页   一个进程的物理地址可以是非连续的:   将物理内存分成固定大小的块,称为块(frame): 将逻辑内存分为同样大小的块,称为页(page): 将连续的页分配并存放到不连续的若干内存块中: 建立页表,记录每一页对应的存储块的块号,将逻辑地址转换为物理地址. 将产生内部碎片     地址转换方法   将逻辑地址转换为虚拟地址:   CPU生成的地址分成以下两部分: 1.页号(p):页号作为页表中的索引.页表中包含每页所在物理内存的基地址.

对于ARM中内核如何在启动的时候设置高低端内存的分界线(也是逻辑地址与虚拟地址分界线(虚拟地址)减去那个固定的偏移),这里我稍微引导下(内核分析使用Linux-3.0): 首先定位设置内核虚拟地址起始位置(也就是内核逻辑地址末端+1的地址)的文件:init.c (arch\arm\mm),在这个文件中的void __init bootmem_init(void)函数如下 void __init bootmem_init(void) { unsigned long min, max_low, ma

本文以32位机器为准,串讲一些内存管理的知识点. 1. 虚拟地址.物理地址.逻辑地址.线性地址 虚拟地址又叫线性地址.linux没有采用分段机制,所以逻辑地址和虚拟地址(线性地址)(在用户态,内核态逻辑地址专指下文说的线性偏移前的地址)是一个概念.物理地址自不必提.内核的虚拟地址和物理地址,大部分只差一个线性偏移量.用户空间的虚拟地址和物理地址则采用了多级页表进行映射,但仍称之为线性地址. 2. DMA/HIGH_MEM/NROMAL 分区 在x86结构中,Linux内核虚拟地址空间划分0~3G

转自:http://www.cnblogs.com/zhaoyl/p/3695517.html 本文以32位机器为准,串讲一些内存管理的知识点. 1. 虚拟地址.物理地址.逻辑地址.线性地址 虚拟地址又叫线性地址.linux没有采用分段机制,所以逻辑地址和虚拟地址(线性地址)(在用户态,内核态逻辑地址专指下文说的线性偏移前的地址)是一个概念.物理地址自不必提.内核的虚拟地址和物理地址,大部分只差一个线性偏移量.用户空间的虚拟地址和物理地址则采用了多级页表进行映射,但仍称之为线性地址. 2. DM

windows内存管理 windows 内存管理方式主要分为:页式管理,段式管理,段页式管理. 页式管理的基本原理是将各进程的虚拟空间划分为若干个长度相等的页:页式管理把内存空间按照页的大小划分成片或者页面,然后把页式虚拟地址与内存地址建立一一对应的页表:并用相应的硬件地址变换机构来解决离散地址变换问题.页式管理采用请求调页或预调页技术来实现内外存存储器的统一管理.其优点是没有外碎片,每个内碎片不超过页的大小.缺点是,程序全部装入内存,要求有相应的硬件支持.例如地址变换机构缺页中断的产生和选择淘

Linux 0.12 内核管理存储器 其分段,用分段的机制把进程间的虚拟地址分隔开. 每一个进程都有一张段表LDT.整个系统有一张GDT表.且整个系统仅仅有一个总页表. 其地址翻译过程为: 程序中给出的32位地址(实际上被看做段内偏移地址),再依据代码段寄存器CS中的16位段选择子,可在GDT或LDT中查找对应的段描写叙述符.从段描写叙述符中提取段的基地址,与程序给出的32位地址相加.得到结果为线性地址. 依据此线性地址查找系统页文件夹表,再查二级或是多级页表,终于得到物理地址. 此方式系统仅仅

本文原创是freas_1990,转载请标明出处:http://blog.csdn.net/freas_1990/article/details/9304991 从大二开始学习Linux内核,到现在已经4年了.在大学的时候,学习Linux内核仅仅是作为一种爱好,因为国内罕有人能在本科毕业之后直接从事Linux内核研发工作,而哦也从未打算读研. 学习内核是一件很有趣的事情.仅仅是出于兴趣.当很想知道命令是如何从键盘输入到计算机并且关联到进程的时候,我翻出了Linux内核的源代码.然而,面对的问题越来

一 为什么需要使用虚拟内存 大家都知道,进程需要使用的代码和数据都放在内存中,比放在外存中要快很多.问题是内存空间太小了,不能满足进程的需求,而且现在都是多进程,情况更加糟糕.所以提出了虚拟内存,使得每个进程用于3G的独立用户内存空间和共享的1G内核内存空间.(每个进程都有自己的页表,才使得3G用户空间的独立)这样进程运行的速度必然很快了.而且虚拟内存机制还解决了内存碎片和内存不连续的问题.为什么可以在有限的物理内存上达到这样的效果呢? 二 虚拟内存的实现机制 首先呢,提一个概念,交换空间(sw

深入理解Linux内存分配 为了写一个用户层程序,你也许会声明一个全局变量,这个全局变量可能是一个int类型也可能是一个数组,而声明之后你有可能会先初始化它,也有可能放在之后用到它的时候再初始化.除此之外,你有可能会选择在函数内部去声明局部变量,又或者为变量动态申请内存. 不管你在用户程序中采取哪种方式申请内存,这些都对应着不同的内存分配方式以及不同的数据段,如果再加上代码段,就构成了一个完整的进程.由此可见,一个完整的进程在内存空间中对应着不同的数据区,具体来说,对应着五种不同的数据区: 代码

首先讲一下什么是Intel x86,x86是指intel的开发的一种32位指令集,从386开始时代开始的一直沿用至今,是一种cisc指令集.x84_64是x86 CPU开始迈向64位的时候,有2选择:1.向下兼容x86.2.完全重新设计指令集,不兼容x86.AMD抢跑了,比Intel率先制造出了商用的兼容x86的CPU,AMD称之为AMD64,抢了64位PC的第一桶金,得到了用户的认同.而Intel选择了设计一种不兼容x86的全新64为指令集,称之为IA-64(中文名为安腾),但是比amd晚了一

基本概念 基本硬件 CPU可以直接访问的通用存储只有内存和处理器的内置的寄存器.机器指令可以用内存地址作为参数,而不能用磁盘地址作为参数.所以执行指令以及指令使用的数据,应在这些可执行访问的存储设备上,如果数据不在内存中,那么在CPU使用他们之前应把数据移到内存上. CPU内置寄存器通常可以在一个CPU时钟周期内完成访问,但是对于内存,完成内存的访问可能需要多个CPU时钟周期,这种结果造成的影响就是如果没有数据用于完成正在执行的指令,那么CPU可能将会多次中断(暂停).所以需要在CPU和内存之间

一 .Linux内核创建一个新进程的过程 1. 知识准备 操作系统内核三大功能是进程管理,内存管理,文件系统,最核心的是进程管理 linux 进程的状态和操作系统原理的描述进程状态有所不同,比如就绪状态和运行状态都是TASK_RUNNING.(这个表示它是可运行的,但是实际上有没有在运行取决于它是否占有 CPU ) fork 被调用一次,能够返回两次.在父进程中返回新创建子进程的 pid:在子进程中返回 0 调用 fork 之后,数据.堆.栈有两份,代码仍然为一份(这个代码段成为两个进程的共享代