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《linux內(nèi)核源碼學習》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、Linux內(nèi)核源碼學習--淺談內(nèi)存管理郭帆學習步驟?理論調(diào)研?Linux內(nèi)核的整體結構?每個子系統(tǒng)的功能及子系統(tǒng)之間的聯(lián)系?子系統(tǒng)的組成模塊及對應的詳細功能和基本原理?源碼閱讀（針對特定子系統(tǒng)）?模塊分解（找到相應的源文件）?熟悉主要數(shù)據(jù)結構?閱讀源碼第一階段：理論調(diào)研?目標?熟悉Linux內(nèi)核的整體架構?熟悉各個子系統(tǒng)的功能及相互之間的聯(lián)系?熟悉子系統(tǒng)內(nèi)部的模塊組成及功能?方法?閱讀經(jīng)典書籍：《Linux內(nèi)核設計與實現(xiàn)》、《深入理解Linux內(nèi)核》等?博客、論壇等.1.1Linux內(nèi)核架構?Linux內(nèi)核特點：模塊化、分層、耦合度高1.2Linux內(nèi)存管理--機制?Linux采
2、用頁式內(nèi)存管理?應用給出的地址是虛擬地址，需要通過查詢頁表轉(zhuǎn)換成物理內(nèi)存地址1.2內(nèi)存管理子系統(tǒng)--功能?功能：提供對虛擬內(nèi)存空間和物理內(nèi)存的管理0GB3GB4GBKernel虛擬內(nèi)存VirtualAddressSpaceUserSpace(Stack,Heap...)Space管理LinearMappedPageMapped物理內(nèi)存PhysicalMemory管理0GB1GB4GB1.2內(nèi)存管理子系統(tǒng)--架構1.3內(nèi)存管理子系統(tǒng)--子模塊?物理內(nèi)存管理?物理內(nèi)存頁分配、回收、遷移、交換?虛擬內(nèi)存管理?虛擬內(nèi)存分配、內(nèi)存映射、頁表管理、虛擬空間管理?頁緩存管理?頁緩存的分配、管理
3、、預取、訪問?異常管理?內(nèi)存相關的異常管理機制1.3子模塊分析--分配與映射?C語言中的malloc在內(nèi)核中包含兩步?分配虛擬地址區(qū)間?訪問虛擬地址時分配物理頁，建立頁表映射?malloc(<128KB)操作的執(zhí)行流程?用戶態(tài)?應用調(diào)用malloc申請內(nèi)存->malloc從空閑堆空間緩沖區(qū)鏈表申請內(nèi)存，若有內(nèi)存則返回，若不足則調(diào)用sys_brk()擴充進程的堆空間?內(nèi)核態(tài)1.在mm_struct中的堆上界brk延伸到newbrk：即申請一塊vma，vma.start=brkvma.end=newbrk2.當進程訪問其中某個虛擬地址，觸發(fā)缺頁中斷再申請物理頁并進行映射第二階段：源碼
4、閱讀?目標?熟悉每個源文件的功能?熟悉主要數(shù)據(jù)結構?詳細分析特定模塊的源碼?方法：?從點切入，追蹤調(diào)用路徑?用調(diào)試手段分析源碼（printk、kgdb、dump_stack）?仔細閱讀注釋，參考源碼解讀2.1源文件分類?物理內(nèi)存管理?內(nèi)存分配?page_alloc：伙伴分配系統(tǒng)?debug-pagealloc：伙伴分配系統(tǒng)輔助函數(shù)?slab、slub、slob：基于伙伴系統(tǒng)之上的內(nèi)存分配算法?huge_memory、hugetlb：大頁模式的支持（分配）?slob：用于嵌入式的簡單內(nèi)存分配器?slab_common：slab和slub共用的功能函數(shù)?bootmem：啟動期間的內(nèi)存
5、分配器?memblock：初始化期間物理內(nèi)存塊的管理，是對bootmem的改進替代?mmzone：managementcodesforpgdats,zonesandpageflags?mempool：內(nèi)存池，內(nèi)存資源極度緊張情況下使用，可保證無死鎖、內(nèi)存分配不會失敗?...2.1源文件分類?物理內(nèi)存管理?內(nèi)存回收與遷移?vmscan：內(nèi)存回收算法?compaction：內(nèi)存碎片整理（調(diào)用migrate）?migrate：MemoryMigrationfunctionality?內(nèi)存交換?swapfile：內(nèi)存頁交換到硬盤空間?swap：對物理頁換入換出的支持函數(shù)2.1源文件分類?
6、虛擬內(nèi)存管理?頁表（映射）建立與管理?memory：頁表映射管理（MMU）?huge_memory、hugetlb：大頁模式的支持（映射）?rmap：physicaltovirtualreversemappings?mmap：虛擬空間內(nèi)存管理（structmm_struct/structvm_area_struct）?mempolicy：內(nèi)存映射策略?vmalloc：虛擬內(nèi)存分配?bounce：高端內(nèi)存的臨時映射訪問機制?highmem：Highmemoryhandlingcommoncodeandvariables?pagewalk：頁表遍歷函數(shù)?pgtable-generic
7、：頁表幫助函數(shù)?mmu_context：任務的內(nèi)存地址空間切換?init-mm：初始化進程的內(nèi)存地址空間2.2主要數(shù)據(jù)結構分析?與物理內(nèi)存管理相關的數(shù)據(jù)結構?內(nèi)存節(jié)點描述符：structpglist_data?記錄每個內(nèi)存（CPU）節(jié)點的內(nèi)存情況，例如包含幾個內(nèi)存區(qū)域(zone)，以及node內(nèi)的頁框數(shù)?內(nèi)存區(qū)域描述符：structzone?記錄單個內(nèi)存節(jié)點內(nèi)部不同用途的內(nèi)存區(qū)域，例如ZONE_DMA、ZONE_NORMAL、ZONE_HIGHMEM?頁描述符：structpag
