随笔分类 - Memory Management
摘要：1. 技术背景 说到压缩这个词，我们并不陌生，应该都能想到是降低占用空间，使同样的空间可以存放更多的东西，类似于我们平时常用的文件压缩,内存压缩同样也是为了节省内存。 尽管当前android手机6GB，8GB甚至12GB的机器都较为常见了，但内存无论多大，总是会有不够用的时候。当系统内存紧张的时候，
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摘要：碎片的内外之分与分配与否有关，比如可变分区的那些没有被分出去给进程的小空间，就是“外碎片”。因为进程的需要是：希望分配到的内存空间是连续的，所以那些小的、分散的就用不上咯。 而关于内碎片的“内”，指的是在进程使用中产生的，即，它们是被进程所占用的，但是进程并没有利用它们。（当然，系统也无法利用，除非
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摘要：KASAN 是 Kernel Address Sanitizer 的缩写，它是一个动态检测内存错误的工具，主要功能是检查内存越界访问和使用已释放的内存等问题。KASAN 集成在 Linux 内核中，随 Linux 内核代码一起发布，并由内核社区维护和发展。本文简要介绍 KASAN 的原理及使用方法。
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摘要：今天我们就来讨论下这种缺页异常，让大家彻底理解它。注：本文使用linux-5.0内核源代码。文章分为以下几节内容： 匿名映射缺页异常的触发情况 ０页是什么？为什么使用０页？ 源代码分析 3.1 触发条件 3.2 第一次读匿名页 3.3 第一次写匿名页 3.4 读之后写匿名页 应用层实验 总结 在讲解
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摘要：写时复制技术（一下简称COW）是linux内核比较重要的一种机制，我们都知道：父进程fork子进程的时候，子进程会和父进程会以只读的方式共享所有私有的可写页，当有一方将要写的时候会发生COW缺页异常。那么究竟COW在linux内核中是如何触发？又是如何处理的呢？我们将在本文中以源代码情景分析的方式来
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摘要：导读 本文适合有基本Linux内存管理概念的新手阅读，且本文旨在从工作流程和设计思想上介绍KSM，在涉及到源代码的地方，进行了部分删减，如果想详细了解KSM，推荐阅读源代码及源代码中的注释。 作者也是初次接触Linux内核源码，所以文章中难免出现纰漏，欢迎在评论中纠正。 一、KSM概述 KSM的全称
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摘要：mmap/munmap接口是用户空间的最常用的一个系统调用接口，无论是在用户程序中分配内存、读写大文件，链接动态库文件，还是多进程间共享内存，都可以看到mmap/munmap的身影。mmap/munmap函数声明如下： #include <sys/mman.h> void *mmap(void *a
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摘要：brk系统调用主要实现在mm/mmap.c函数中。 [mm/mmap.c] SYSCALL_DEFINE1(brk, unsigned long, brk) { unsigned long retval; unsigned long newbrk, oldbrk; struct mm_struct
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摘要：kmalloc、vmalloc和malloc这三个常用的API函数具有相当的分量，三者看上去很相似，但在实现上大有讲究。kmalloc基于slab分配器，slab缓冲区建立在一个连续的物理地址的大块内存之上，所以缓冲对象也是物理地址连续的。如果在内核中不需要连续的物理地址，而仅仅需要内核空间里连续的
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摘要：slab系统由slab描述符、slab节点、本地对象缓冲池，共享对象缓冲池，3个slab链表，n个slab，以及众多的slab缓存对象
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摘要：Linux内核内存管理的一项重要工作就是如何在频繁申请释放内存的情况下，避免碎片的产生。Linux采用伙伴系统解决外部碎片的问题，采用slab解决内部碎片的问题，在这里我们先讨论外部碎片问题。避免外部碎片的方法有两种：一种是之前介绍过的利用非连续内存的分配；另外一种则是用一种有效的方法来监视内存，保
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摘要：大概的简述一下，及cpu读取内存里的东西时，并不会直接去内存去读取，这样会导致读取的数据很慢。cpu会到一级缓存读取所需要的数据，而一级缓存则会去内存里面读取数据，读取的方式是通过缓存行(cache line)的形式来进行读取。当一级缓存内的数据需要置换时，则会将缓存内的数据置换到二级缓存内，然后依
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摘要：crash 是目前广泛使用的 linux 内核崩溃转储文件的分析工具，掌握 crash 的使用技巧，对于分析定位内核崩溃的问题，有着非常重要的作用。本文首先介绍了 crash 的基本概念和安装方法，其次详细介绍了如何使用 crash 工具分析内核崩溃转储文件，包括各种常用调试命令的使用方法，最后以几
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摘要：你应该曾经纠结过是用kmalloc()，还是vmalloc()？现在你不用那么纠结了，因为内核里面现在有个API叫kvmalloc()，可以认为是kmalloc()和vmalloc()的双剑合一。屠龙刀和倚天剑的合体。 内核里面有大量的代码现在都使用了kvmalloc()，譬如： source/ip
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摘要：内核中常用的分配物理内存页面的接口函数是alloc_pages()，用于分配一个或者多个连续的物理页面，分配页面个数只能是2个整数次幂。相比于多次分配离散的物理页面，分配连续的物理页面有利于提高系统内存的碎片化，内存碎片化是一个很让人头疼的问题。alloc_pages()函数有两个，一个是分配gfp
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摘要：ARM64架构处理器采用48位物理寻址机制，最大可以寻找到256TB的物理地址空间。对于目前的应用来说已经足够了，不需要扩展到64位的物理地址寻址。虚拟地址也同样最大支持48位支持，所以在处理器的架构设计上，把虚拟地址空间划分为两个空间，每个空间最大支持256TB。Linux内核在大多数体系结构中都
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摘要：Linux内核在启动时会打印出内核内存空间的布局图，下面是ARM Vexpress平台打印出来的内存空间布局图： 这部分信息打印是在mem_init()函数中实现的。 编译器在编译目标文件并且链接完成之后，就可以知道内核映像文件最终的大小，接下来打包成二进制文件，该操作由 控制，其中也划定了内核的内
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摘要：在内存系统初始化过程中，有如下代码： 这里，我们看到了神秘的swapper_pg_dir，全局搜索一下，发现了 在head_32.S中，定义了如下的BSS段，BSS段是在内核映像文件中不占空间，但是在内核被加载到内存时，会保留相应的空间。 在BSS段，一共保留了4个页面的空间，分别用initial_
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摘要：在32bit中的Linux内核中一般采用3层映射模型，第1层是页面目录（PGD)，第2层是页面中间目录（PMD）,第3层才是页面映射表（PTE）。 但在ARM32系统中只用到两层映射，因此在实际代码中就要3层映射模型中合并一层 。在ARM32架构中，可以按段（section）来映射，这时采用单层映射
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摘要：1、PGD: Page Global Directory Linux系统中每个进程对应用户空间的pgd是不一样的，但是linux内核 的pgd是一样的。当创建一个新的进程时，都要为新进程创建一个新的页面目录PGD，并从内核的页面目录swapper_pg_dir中复制内核区间页面目录项至新建进程页面目
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