转自:http://www.cnblogs.com/likeyiyy/p/3837272.html 我对linux高端内存的错误理解都是从这篇文章得来的,这篇文章里讲的 物理地址 = 逻辑地址 – 0xC0000000:这是内核地址空间的地址转换关系. 这句话瞬间让我惊呆了,根据我的CPU的知识,开启分页之后,任何寻址都要经过mmu的转换,也就是一个二级查表的过程(386) 难道内核很特殊,当mmu看到某个逻辑地址是内核传来的之后,就不查表了,直接减去0xC0000000,然后就传递给内存控制器…

我对linux高端内存的错误理解都是从这篇文章得来的,这篇文章里讲的 物理地址 = 逻辑地址 – 0xC0000000:这是内核地址空间的地址转换关系. 这句话瞬间让我惊呆了,根据我的CPU的知识,开启分页之后,任何寻址都要经过mmu的转换,也就是一个二级查表的过程(386) 难道内核很特殊,当mmu看到某个逻辑地址是内核传来的之后,就不查表了,直接减去0xC0000000,然后就传递给内存控制器了??? 我发现网上也有人和我问了同样的问题,看这个问题 这句话太让人费解了,让人费解到以至于要怀疑…

逻辑地址:由一个段和偏移量组成的地址线性地址(虚拟地址):物理地址:CPU的物理地址线相对应的地址32或36位 多处理器系统中每个CPU对应一个GDT 局部线程存储:用于线程内部的各个函数调用都能访问.但其它线程不能访问的变量. 内存分页 页表.页目录包含字段:present   1表示页表或页在主存中 0表示页表不在主存中或其他情况field  包含物理地址的高位地址accessed 1表示该页被访问过.进行页交换时使用dirty (页表项)1表示被写过,进行页交换时使用read/write…

大学跟老师做嵌入式项目,写过I2C的设备驱动,但对Linux内核的了解也仅限于此.Android系统许多导致root的漏洞都是内核中的,研究起来很有趣,但看相关的分析文章总感觉隔着一层窗户纸,不能完全理会.所以打算系统的学习一下Linux内核.买了两本书<Linux内核设计与实现(第3版)>和<深入理解Linux内核(第3版)> 0x00 一些废话 面向对象思想. Linux内核虽然是C和汇编语言写的,没有使用面向对象的语言,但里面却包含了大量面向对象的设计.比如可以把内核中的进程…

一.相关历史 1. Unix内核的特点 简洁:仅提供系统调用并有一个非常明确的设计目的 抽象:几乎所有东西都被当做文件 可移植性:使用C语言编写,使得其在各种硬件体系架构面前都具备令人惊异的移植能力 进程:创建迅速,一次执行保质保量地完成一个任务:独特的fork系统调用 清晰的层次化结构:策略和机制分离的理念,简单的进程间通信元语把单一目的的程序方便地组合在一起 2. 关于Linux内核 自由/开源的软件 类Unix系统:设计思想相似. 一切皆文件 特定的单一用途 & 简单的组合方式 二.操作系…

深入理解Linux内核 读书笔记 一.概论 操作系统基本概念 多用户系统 允许多个用户登录系统,不同用户之间的有私有的空间 用户和组 每个用于属于一个组,组的权限和其他人的权限,和拥有者的权限不一样.对应的是Linux的文件权限系统 进程 和程序的区别.几个进程能并发执行同一个程序,一个进程能顺序执行几个程序 程序更像是代码片段,进程是执行代码的容器 linux是抢占式操作系统,也就是一个进程只能占用CPU一段时间.非抢占式系统中,进程如果不释放CPU,可以一直占用 内核体系结构 Linux是单…

转自:http://www.cnblogs.com/wang_yb/archive/2013/05/23/3095907.html 内核的内存使用不像用户空间那样随意,内核的内存出现错误时也只有靠自己来解决(用户空间的内存错误可以抛给内核来解决). 所有内核的内存管理必须要简洁而且高效. 主要内容: 内存的管理单元 获取内存的方法 获取高端内存 内核内存的分配方式 总结 1. 内存的管理单元 内存最基本的管理单元是页,同时按照内存地址的大小,大致分为3个区. 1.1 页 页的大小与体系结构有关,…

前言 本人再看深入理解Linux内核的时候发现比较难懂,看了Linux系统编程一说后,觉得Linux系统编程还是简单易懂些,并且两本书都是讲Linux比较底层的东西,只不过侧重点不同,本文就以Linux系统编程为例并且会穿插一些深入理解Linux内核的内容来写. 1 入门与基本概念 本书的背景 Linux内核3.9,gcc编译器4.8,C库2.17 文件和文件系统 文件必须打开才能访问 同一个文件可以由多个进程或者同一个进程多次打开.系统会为每个打开的文件实例提供唯一描述符.进程可以共享文件描述…

<Linux内核设计与实现>读书笔记(十二)- 内存管理   内核的内存使用不像用户空间那样随意,内核的内存出现错误时也只有靠自己来解决(用户空间的内存错误可以抛给内核来解决). 所有内核的内存管理必须要简洁而且高效. 主要内容: 内存的管理单元 获取内存的方法 获取高端内存 内核内存的分配方式 总结 1. 内存的管理单元 内存最基本的管理单元是页,同时按照内存地址的大小,大致分为3个区. 1.1 页 页的大小与体系结构有关,在 x86 结构中一般是 4KB或者8KB. 可以通过 getcon…

前一段时间看了<深入理解Linux内核>对其中的内存管理部分花了不少时间,但是还是有很多问题不是很清楚,最近又花了一些时间复习了一下,在这里记录下自己的理解和对Linux中内存管理的一些看法和认识. 我比较喜欢搞清楚一个技术本身的发展历程,简而言之就是这个技术是怎么发展而来的,在这个技术之前存在哪些技术,这些技术有哪些特点,为什么会被目前的技术所取代,而目前的技术又解决了之前的技术所存在的哪些问题.弄清楚了这些,我们才能比较清晰的把握某一项技术.有些资料在介绍某个概念的时候直接就介绍这个概念的…

slabtop cat /proc/slabinfo # name <active_objs> <num_objs> <objsize> <objperslab> <pagesperslab> : tunables <limit> <batchcount> <sharedfactor> : slabdata <active_slabs> <num_slabs> <sharedava…

在分析虚拟内存管理前要先看下linux内核内存的具体分配我開始就是困在这个地方.对内核内存的分类不是非常清晰.我摘录当中的一段: 内核内存地址 =========================================================================================================== 在linux的内存管理中,用户使用0-3GB的地址空间.而内核仅仅是用了3GB-4GB区间的地址空间.共1GB.非连 续空间的物理映射就位于…

Linux内核内存回收逻辑和算法(LRU) LRU 链表 在 Linux 中,操作系统对 LRU 的实现主要是基于一对双向链表:active 链表和 inactive 链表,这两个链表是 Linux 操作系统进行页面回收所依赖的关键数据结构,每个内存区域都存在一对这样的链表.顾名思义,那些经常被访问的处于活跃状态的页面会被放在 active 链表上,而那些虽然可能关联到一个或者多个进程,但是并不经常使用的页面则会被放到 inactive 链表上.页面会在这两个双向链表中移动,操作系统会根据页面的…

=================                          LINUX内核内存屏障                          ================= By: David Howells <dhowells@redhat.com>     Paul E. McKenney <paulmck@linux.vnet.ibm.com> 译: kouu <kouucocu@126.com> 出处: Linux内核文档 -- Docum…

3.1 概述 内存管理涵盖了许多领域: 内存中物理内存页的管理: 分配大块内存的伙伴系统: 分配小块内存的slab.slub.slob分配器: 分配非连续内存块的vmalloc机制: 进程的地址空间. Linux内核一般将虚拟地址空间划分为两部分:底部较大的部分用于用户进程,顶部则用于内核.虽然(在两个用户进程之间)上下文切换期间会改变下半部分,但是虚拟地址空间的内核部分中总是不变[这其实很好理解,内核是系统管理员,不能说因为每换一批游客,景区管理员都得跟着换一批?!].在IA-32系统上,虚拟…

一.获取内核源码 1. Git git实际上是一种开源的分布式版本控制工具. Linux作为一个开源的内核,其源代码也可以用git下载和管理 - 获取最新提交到版本树的一个副本 - $ git clone git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/torvalds/linux-2.6.git - 下载代码后,更新自己的分支到最新分支 - $ git pull 2.安装内核源代码 压缩形式为bzip2:$ tar xvjf linux-x.y.z.…

第二章 :内存寻址 略.基本同计算机组成原理中的讲述 内核代码和数据结构会存储在一个保留的页框中. 常规Linux安装在RAM物理地址0x00100000开始的地方.因为:页框0是由BIOS使用,存放加电自测期间检查到的硬件配置:0x000a0000-0x000fffff的范围被留在BIOS程序使用,(并映射到ISA显示卡上的存储器).给BIOS或硬件设备保留的第一个物理地址对应的线性地址保存在i386_endbase中(0x0009f000) 关于进程的页表: 从0x00000000到PAGE…

内核数据结构贯穿于整个内核代码中,这里介绍4个基本的内核数据结构. 利用这4个基本的数据结构,可以在编写内核代码时节约大量时间. 主要内容: 链表 队列 映射 红黑树 1. 链表 链表是linux内核中最简单,同时也是应用最广泛的数据结构. 内核中定义的是双向链表. 1.1 头文件简介 内核中关于链表定义的代码位于: include/linux/list.h list.h文件中对每个函数都有注释,这里就不详细说了. 其实刚开始只要先了解一个常用的链表操作(追加,删除,遍历)的实现方法, 其他方法…

Linux的内存管理,实际上是借助80x86的硬件分段和分页电路,将逻辑地址转化为物理地址的. 物理内存中,有一部分是一直(Permanently)映射给内核使用的,这部分主要用于保存内核的代码,以及内核中静态的数据结构体.之所以要一直将这些物理内存映射给内核,是因为这些内容(代码,静态数据结构)是在整个操作系统运行过程中都一直需要不断地引用的,如果是通过动态分配和翻译的方式来维护它们在物理内存中的位置的话,就会耗费太多的CPU时间. 这种方式可以理解为以空间换时间的策略. 物理内存中的其余部分…

转自:http://www.cnblogs.com/wang_yb/archive/2013/05/01/3052865.html 内核中提供了多种方法来防止竞争条件,理解了这些方法的使用场景有助于我们在编写内核代码时选用合适的同步方法, 从而即可保证代码中临界区的安全,同时也让性能的损失降到最低. 主要内容: 原子操作 自旋锁 读写自旋锁 信号量 读写信号量 互斥体 完成变量 大内核锁 顺序锁 禁止抢占 顺序和屏障 总结 1. 原子操作 原子操作是由编译器来保证的,保证一个线程对数据的操作不会…

1.用户和用户组 每个用户是一个或多个用户组的一名成员,组由唯一的用户组标识符(user group ID)标识.每个文件的相关权限也恰好与一个组相对应. root为超级用户, 2.模块 为了达到微内核理论上的很多优点而又不影响性能, Linux内核提供了模块(module).模块是一个目标文件,其代码可以在运行时链接到内核或从内核解除链接.这种目标代码通常由一~组函数组成,用来实现文件系统.驱动程序或其他内核上层功能.与微内核操作系统的外层不同,模块不是作为一个特殊的进程执行的.就向是一个静态…

在尝试内核开发之前,需要对内核有个整体的了解. 主要内容: 获取内核源码 内核源码的结构 编译内核的方法 内核开发的特点 1. 获取内核源码 内核是开源的,所有获取源码特别方便,参照以下的网址,可以通过git或者直接下载压缩好的源码包. http://www.kernel.org 2. 内核源码的结构 目录 说明 arch 特定体系结构的代码 block 块设备I/O层 crypo 加密API Documentation 内核源码文档 drivers 设备驱动程序 firmware 使用某些驱动…

前言 该读书笔记用于记录在学习<深入理解Java虚拟机--JVM高级特性与最佳实践>一书中的一些重要知识点,对其中的部分内容进行归纳,或者是对其中不明白的地方做一些注释.主要是方便之后进行复习. 目录 <深入java虚拟机>读书笔记之Java内存区域 垃圾收集器与内存分配策略 哪些内存需要垃圾回收 在上一节中有提到在运行时数据区域包括:堆.虚拟机栈.本地方法栈.程序计数器.方法区(JDK1.7及之前).元空间(JDK1.8及之后).在这些区域中,程序计数器占用内存极小,可以忽略:栈…

内存管理 页 内核把物理页作为内存管理的基本单位.内存管理单元(MMU,管理内存并把虚拟地址转换为物理地址)通常以页为单位进行处理.MMU以页大小为单位来管理系统中的页表. 从虚拟内存的角度看,页就是最小单位. 32位系统:页大小4KB 64位系统:页大小8KB 在支持4KB页大小并有1GB物理内存的机器上.物理内存会被划分为262144个页. 内核用 struct page 结构表示系统中的每一个物理页. struct page { page_flags_t flags;   /* 表示页的状…

Linux 操作系统和驱动程序运行在内核空间,应用程序运行在用户空间,两者不能简单地使用指针传递数据,因为Linux使用的虚拟内存机制,用户空间的数据可能被换出,当内核空间使用用户空间指针时,对应的数据可能不在内存中.    Linux内核地址空间划分 通常32位Linux内核地址空间划分0~3G为用户空间,3~4G为内核空间.注意这里是32位内核地址空间划分,64位内核地址空间划分是不同的. 1.x86的物理地址空间布局:   物理地址空间的顶部以下一段空间,被PCI设备的I/O内存映射占据,…

内存管理子系统可能是linux内核中最为复杂的一个子系统,其支持的功能需求众多,如页面映射.页面分配.页面回收.页面交换.冷热页面.紧急页面.页面碎片管理.页面缓存.页面统计等,而且对性能也有很高的要求.本文从内存管理硬件架构.地址空间划分和内存管理软件架构三个方面入手,尝试对内存管理的软硬件架构做一些宏观上的分析总结. 内存管理硬件架构 因为内存管理是内核最为核心的一个功能,针对内存管理性能优化,除了软件优化,硬件架构也做了很多的优化设计.下图是一个目前主流处理器上的存储器层次结构设计方案.…

主题:Linux内存管理中的分段和分页技术 回顾一下历史,在早期的计算机中,程序是直接运行在物理内存上的.换句话说,就是程序在运行的过程中访问的都是物理地址. 如果这个系统只运行一个程序,那么只要这个程序所需的内存不要超过该机器的物理内存就不会出现问题,我们也就不需要考虑内存管理这个麻烦事了,反正就你一个程序,就这么点内存,吃不吃得饱那是你的事情了. 然而现在的系统都是支持多任务,多进程的,这样CPU以及其他硬件的利用率会更高,这个时候我们就要考虑到将系统内有限的物理内存如何及时有效的分配给多个…

内存分配是Linux比较复杂也是比较重要的部分,这个和ssd驱动很类似:物理地址和虚拟地址的映射关系.下面总结下最近看到的有关内存分配的内容和自己的理解: 1.一致内存访问和非一致内存访问 上图来自<深入linux设备驱动程序内核机制> 简单的说明下,UMA(一致内存访问 uniform memory access)可以很好的看到所有cpu访问内存的距离都是一样的(其实就是通过总线到内存的速度和距离都是一样的)所以就叫一致内存访问: 很显然右边的NUMA就是非一致内存访问,内存节点0是CPU0…

以下内容汇总自网络. 在早期的计算机中,程序是直接运行在物理内存上的.换句话说,就是程序在运行的过程中访问的都是物理地址. 如果这个系统只运行一个程序,那么只要这个程序所需的内存不要超过该机器的物理内存就不会出现问题,我们也就不需要考虑内存管理这个麻烦事了,反正就你一个程序,就这么点内存,吃不吃得饱那是你的事情了. 然而现在的系统都是支持多任务,多进程的,这样CPU以及其他硬件的利用率会更高,这个时候我们就要考虑到将系统内有限的物理内存如何及时有效的分配给多个程序了,这个事情本身我们就称之为内存…

本文转载自:http://blog.csdn.net/coding__madman/article/details/51298718 版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. 还是那张熟悉的老图:Linux内核子系统简介(由七个部分组成) Linux内存管理模型: 1. 内存管子系统职能: 1>  管理虚拟地址与物理地址的映射 2>  管理物理内存的分配 2. 地址映射管理 1> 虚拟地址空间分布: linux采用的是一种虚拟地址的管理方式,对于一个32位的处理器对于的内存空…