内存管理学习笔记 页 页是内核管理内存的基本单位,内存管理单元(MMU,管理内存并把虚拟地址转化为物理地址的硬件)通常以页为单位进行处理,从虚拟内存的角度看,页就是最小单位. struct page{ unsigned long flags; atomic_t _count; atomic_t _mapcoount; unsigned long private; struct address_space *mapping; pgoff_t index; struct list_head lru;…

void * kmalloc(size_t size, gfp_t gfp_mask); kmalloc()第一个参数是要分配的块的大小,第一个参数为分配标志,用于控制kmalloc()的行为. kmalloc()的底层依赖于__get_free_pages()来实现,分配标志的前缀GFP正好是这个底层函数的缩写. GFP_ATOMIC:在中断处理函数.底半部.tasklet.定时器处理函数以及URB完成函数中,在调用者持有自旋锁或读写锁时以及当驱动将current->state修改为非TASK…

原创文章,转载请注明:Linux内核学习笔记-2.进程管理) By Lucio.Yang 部分内容来自:Linux Kernel Development(Third Edition),Robert Love,陈莉君等译. 1.进程 进程是正在执行的程序代码的实时结果,包含打开的文件.挂起的信号等.线程是进程中的活动的对象,内核调度的对象是线程.在Linux内核对线程与进程并不加以区分,线程只不过是一种特殊的进程. 2.进程描述符 内核把进程的信息存放在task list的双向循环链表中,链表中的…

Linux内核同步笔记 几个基本概念 - 临界区(critical region):访问和操作共享数据的代码段: - 原子操作:操作在执行中不被打断,要么不执行,要么执行完: - 竞争条件: 两个线程处于同一个临界区内执行,对数据同时访问或操作,称之为竞争: - 同步(synchronization):避免并发和防止竞争条件成为同步. 预防死锁 - 按顺序加锁,使用嵌套锁时,必须注意按顺序加锁,可以防止拥抱类死锁. - 防止饥饿 - 不要重复请求同一个锁 - 设计力求简单. 原子操作 原子操作可…

概述 内存管理的实现涵盖了许多领域: 内存中的物理内存页管理 分配大块内存的伙伴系统 分配较小内存块的slab.slub和slob分配器 分配非连续内存块的vmalloc机制 进程的地址空间 在IA-32系统上,可以直接管理的物理内存数量不超过896M.超过该值的内存只能通过高端内存寻址. 在64位系统上,由于可用的地址空间非常巨大,因此不需要高端内存模式. (N)UMA模型中的内存组织 有两种类型的计算机,分别以不同的方法管理物理内存: UMA计算机(uniform memory access…

1. 分析的linux内核源码版本为4.18.0 2. 与slub相关的内核配置项为CONFIG_SLUB 3. 一切都从一个结构体数组kmalloc_caches开始,它的原型如下: ] __ro_after_init; 3.1 这个数组定义在mm/slab_common.c中 3.2 KMALLOC_SHIFT_HIGH是如何定义的呢? #define KMALLOC_SHIFT_HIGH  (PAGE_SHIFT + 1)#define PAGE_SHIFT  12 (各个架构下的定义都有…

中断与中断处理 何为中断? 一种由设备发向处理器的电信号 中断不与处理器时钟同步,随时可以发生,内核随时可能因为中断到来而被打断. 每一个中断都有唯一一个数字标志,称之为中断线(IRQ) 异常是由软件产生,与处理器时钟同步. 中断处理程序 由内核调用来响应中断 运行于中断上下文 中断的执行不可阻塞 中断处理分为两个部分,中断处理程序是上半部(top half),还有下半部(bottom halves) 中断处理程序注册 中断处理程序是管理硬件驱动程序的组成部分,如果设备使用中断,其相应的驱动程序…

1,基本概念 一个程序运行时没必要全部都同时装入内存,只需要把当前需要运行的部分装入内存即可,这样就使得一个大程序可以在较小的内存中运行,也使得内存中可以同时装入更多的程序并发执行,从用户角度看,该系统拥有的内存容量比实际的内存容量大的多,这样的存储器称为虚拟存储器.虚拟存储器从逻辑上对内存容量进行了扩充,用户看到的大容量是虚的. 在没有使用虚拟存储器的机器上,地址被直接送到内存总线上,使具有相同地址的物理存储器被读写:而在使用了虚拟存储器的情况下,虚拟地址不是被直接送到内存地址总线上,而是送到…

块I/O层 基本概念 系统中可以随机访问固定大小数据片的硬件设备称做块设备,这些固定大小的数据片称之为块.还有一种基本的设备称之为字符设备,其需要按照顺序访问,比如键盘. 扇区:块设备中最小的寻址单元称为扇区,扇区是块设备的物理属性. 块: 文件系统最小的逻辑可寻址单元.是文件系统的一种抽象. 缓冲区: 当一个快被调入内存时候,存在一个缓冲区中.每个缓冲区与一个块对应,相当于磁盘块在内存中的表示. 缓冲区头: 每个缓冲区都有一个描述符 buffer_head ,用来描述内核处理数据时的相关控制信…

虚拟文件系统 内核在它的底层文件系统系统接口上建立一个抽象层,该抽象层使Linux可以支持各种文件系统,即便他们在功能和行为上存在很大差异. VFS抽象层定义了各个文件系统都支持的基本的.概念上的接口和结构数据. VFS对象及其数据结构 VFS中有四个主要的对象类型: 超级块:表示一个具体的已安装文件系统,包含文件的控制信息等内容. 索引点对象:代表一个具体的文件,包含文件的相关信息,比如文件大小.拥有者.创建时间等. 目录项对象:代表一个目录项,是路径的组成部分 文件对象:代表进程已经打开的文…