1、内存管理的关键在于虚拟地址空间的布局,它涉及用户空间、内核空间和硬件层面的交互。用户空间通过malloc()和free()等接口进行内存管理,实际操作是通过glibc的ptmalloc,它通过系统调用向内核申请内存。内核空间则负责虚拟内存的分配与回收,包括基本的页分配和扩展功能,如不连续页分配、内存控制组等。
1、高128TB则为内核态虚拟内存空间,虚拟内存地址在0xFFFF 8000 0000 0000至0xFFFF FFFF FFFF FFFF之间。由此在用户态与内核态之间形成了一个0x0000 7FFF FFFF F000至0xFFFF 8000 0000 0000的地址空洞,称之为canonical address空洞。
2、下面是Linux进程地址空间的典型布局:用户地址空间:包含映射到物理内存的不同内存段,如随机化栈和映射区域。栈:由编译器管理,执行时存储函数调用上下文,大小可动态调整。内存映射:包括动态链接库和匿名内存映射,通过系统调用进行文件I/O。堆:程序运行时动态分配的内存,用于存放大块数据。
3、具体到虚拟地址空间,ARM64架构的内存布局根据需求有所不同。用户空间的虚拟地址范围由处理器定义,且可配置为48位或更小,区分内核和用户地址。编译时选择的页长度影响虚拟地址宽度。Linux内核中的每个进程都有独立的用户虚拟地址空间,且可能与其他线程共享部分区域,内核线程则没有用户空间。
4、具体分布如图所示:关于堆和栈 (1)分配方式:栈:由编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。堆: 一般由程序员分配释放,它的分配方式类似于链表。
5、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。物理地址 Linux的物理存储空间布局与处理器相关,详细情况可以从处理器用户手册的存储空间分布表(memory map)相关章节中查到,我这里只列出以下几点注意事项:1)最大node号n不能大于MAX_NUMNODES-1。
内存管理是Linux内核中复杂且关键的部分,它涉及三个主要层次:用户空间、内核空间和硬件空间。用户空间层,主要由Linux内核为用户提供的一系列系统调用接口组成,如brk、mmap等,这些接口被封装在libc库中,从而在C语言中以标准函数的形式呈现,例如mmap()和malloc。
UMA架构:UMA是一种对称多处理(SMP)系统的内存访问架构,所有处理器对内存的访问具有相同的延迟。在UMA系统中,所有处理器共享同一总线或交叉点,可以直接访问共享内存。2 NUMA架构:NUMA是一种非对称多处理(NUMA)系统的内存访问架构,不同处理器对内存的访问延迟可能不同。
Linux 内存管理 Linux系统中的虚拟地址空间被划分为内核空间和用户空间。内核空间关联相同的物理内存,便于内核态进程访问。用户空间则包含代码段、全局变量、BSS、函数栈、堆内存和映射区。总结 通过隔离虚拟地址空间,操作系统使得进程之间互不干扰,物理内存紧张时通过内存交换管理。
Linux通过虚拟内存管理技术,每个进程都有4GB独立的虚拟地址空间,就像虚拟网盘,看似大空间,实则在需要时动态分配。用户空间(0x00000000~0xBFFFFFFF,3GB)和内核空间(0xC0000000~0xFFFFFFFF,1GB)各有分工,后者用于存放内核镜像等。
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