實(shí)驗(yàn)九linux內(nèi)存

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1、實(shí)驗(yàn)九Linux內(nèi)存管理實(shí)驗(yàn)九Linux內(nèi)存管理預(yù)備知識(shí)Linux內(nèi)存管理Linux內(nèi)存分配Linux內(nèi)存回收實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)內(nèi)存信息的監(jiān)視內(nèi)存的申請(qǐng)和釋放實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?nèi)容1.1Linux內(nèi)存管理—虛擬內(nèi)存0xBFFFFFFF0xFFFFFFFF0x00000000用戶空間(對(duì)系統(tǒng)其他進(jìn)程不可見)內(nèi)核空間(所有進(jìn)程及內(nèi)核共享)固定映射區(qū)(4M)永久內(nèi)存映射區(qū)(4M)動(dòng)態(tài)內(nèi)存映射區(qū)(min120M)直接內(nèi)存映射區(qū)(max896M)0xC00000000xFFFFFFFF連續(xù)區(qū)kmalloc()非連續(xù)區(qū)vmalloc()1.2Linux內(nèi)存管理—虛擬內(nèi)存的實(shí)現(xiàn)地址映射

2、機(jī)制緩存和刷新機(jī)制請(qǐng)求頁(yè)機(jī)制交換機(jī)制內(nèi)存分配和回收機(jī)制1.2Linux內(nèi)存分配32位系統(tǒng)：64位系統(tǒng)：頁(yè)目錄頁(yè)號(hào)頁(yè)偏移量01211222131線性地址……頁(yè)目錄……頁(yè)表……物理地址物理頁(yè)3號(hào)控制寄存器頁(yè)全局目錄(PGD)頁(yè)上級(jí)目錄(PUD)頁(yè)中間目錄(PMD)頁(yè)表(PT)…………物理塊1.2Linux內(nèi)存分配—常用的內(nèi)存分配函數(shù)函數(shù)名分配原理最大內(nèi)存其他_get_free_pages直接對(duì)頁(yè)框進(jìn)行操作4MB適用于分配較大量的連續(xù)物理內(nèi)存kmem_cache_alloc基于slab機(jī)制實(shí)現(xiàn)128KB適合需要頻繁申請(qǐng)釋放相同大小內(nèi)存塊時(shí)使用kmalloc基

3、于kmem_cache_alloc實(shí)現(xiàn)128KB最常見的分配方式，需要小于頁(yè)框大小的內(nèi)存時(shí)使用vmalloc建立非連續(xù)物理內(nèi)存到虛擬地址的映射物理不連續(xù)，適合需要大內(nèi)存，但對(duì)地址連續(xù)性沒(méi)有要求的場(chǎng)合dma_alloc_coherent基于_alloc_pages實(shí)現(xiàn)4MB適用于DMA操作Ioremap實(shí)現(xiàn)已知物理地址到虛擬地址的映射適用于物理地址已知的場(chǎng)合，如設(shè)備驅(qū)動(dòng)alloc_bootmem在啟動(dòng)kernel時(shí)，預(yù)留一段內(nèi)存，內(nèi)核看不見小于物理內(nèi)存大小，內(nèi)存管理要求較高1.3Linux內(nèi)存回收堆內(nèi)存：程序從堆中分配的、大小任意的、使用完后必須顯示釋放的

4、內(nèi)存堆內(nèi)存的分配：malloc()、realloc()、new()對(duì)內(nèi)存的回收：free()、delete()內(nèi)存泄漏的堆積，會(huì)最終消耗盡系統(tǒng)所有的內(nèi)存使用kill命令回收內(nèi)存使用工具軟件Memprof回收內(nèi)存實(shí)驗(yàn)九Linux內(nèi)存管理預(yù)備知識(shí)Linux內(nèi)存管理Linux內(nèi)存分配Linux內(nèi)存回收實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)內(nèi)存信息的監(jiān)視內(nèi)存的申請(qǐng)和釋放實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?nèi)容2.1內(nèi)存信息的監(jiān)視用free命令監(jiān)控內(nèi)存使用情況用vmstat命令監(jiān)視虛擬內(nèi)存使用情況2.2內(nèi)存的申請(qǐng)和釋放動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存空間malloc()、calloc()malloc()：一個(gè)參數(shù)，即要分配的內(nèi)存空間大小c

5、alloc()：兩個(gè)參數(shù)，即元素?cái)?shù)目和每個(gè)元素的大小malloc()：不能初始化所分配的內(nèi)存空間calloc()：初始化為零釋放原先申請(qǐng)的內(nèi)存空間free()釋放內(nèi)存后，不能再去訪問(wèn)被釋放的內(nèi)存空間不能兩次釋放相同的指針C語(yǔ)言中，malloc/free需配套使用實(shí)驗(yàn)九Linux內(nèi)存管理預(yù)備知識(shí)Linux內(nèi)存管理Linux內(nèi)存分配Linux內(nèi)存回收實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)內(nèi)存信息的監(jiān)視內(nèi)存的申請(qǐng)和釋放實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?nèi)容3.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆誏inux虛擬內(nèi)存管理的原理掌握Linux中動(dòng)態(tài)內(nèi)存操作函數(shù)的使用方法掌握Linux監(jiān)測(cè)內(nèi)存使用情況的方法3.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容利用系統(tǒng)提供的內(nèi)存操作

6、函數(shù)進(jìn)行內(nèi)存的申請(qǐng)、使用和釋放利用系統(tǒng)提供的內(nèi)存操作函數(shù)進(jìn)行內(nèi)存的申請(qǐng)、調(diào)整、使用和釋放利用free和vmstat命令觀察主存分配結(jié)果及使用情況