Linux内核中常见内存分配函数(一)

简介: <div><a target="_blank" href="http://www.easthome.com/public/zt/zt_test.aspx?thematicid=15">linux</a>内核中采 用了一种同时适用于32位和64位系统的内存分页模型,对于32位系统来说,两级页表足够用了,而在x86_64系 统中,用到了四级页表。</div> <div>  * 页全局目录(
linux内核中采 用了一种同时适用于32位和64位系统的内存分页模型,对于32位系统来说,两级页表足够用了,而在x86_64系 统中,用到了四级页表。
  * 页全局目录(Page Global Directory)
  * 页上级目录(Page Upper Directory)
  * 页中间目录(Page Middle Directory)
  * 页表(Page Table)
  页全局目录包含若干页上级目录的地址,页上级目录又依次包含若干页中间目录的地址
,而页中间目录又包含若干页表的地址,每一个页表项指 向一个页框。 linux中采用4KB大小的 页框作为标准的内存分配单元。
  多级分页目录结构
  伙伴系统算法
  在实际应用中,经常需要分配一组连续的页框,而频繁地申请和释放不同大小的连续页
框,必然导致在已分配页框的内存块中分散了许多小块的 空闲页框。这样,即使这些页框是空闲的,其他需要分配连续页框的应用也很难得到满足。
  为了避免出现这种情况,linux内核中引入了伙伴系统算法(buddy system)。把所有的空
       闲页框分组为11个 块链表,每个块链表分别包含大小为1,2,4,8,16,32,64,128,256,512和1024个连续页框的页框块。最大可以申请1024个连续页框,对应4MB大小的连续内存。每个页框块的第一个页框的物理地址是该块大小的整数倍。
  假设要申请一个256个页框的块,先从256个页框的链表中查找空闲块,如果没有,就
512个 页框的链表中找,找到了则将页框块分为2个256个 页框的块,一个分配给应用,另外一个移到256个页框的链表中。如果512个页框的链表中仍没有空闲块,继续向1024个页 框的链表查找,如果仍然没有,则返回错误。
  页框块在释放时,会主动将两个连续的页框块合并为一个较大的页框块。
  slab分 配器
  slab分配器源于 Solaris 2.4 的分配算法,工作于物理内存页框分配器之上,管理特
定大小对象的缓存,进行快速而高效的内存分配。
  slab分配器为每种使用的内核对象建立单独的缓冲区。 linux 内核已经采用了伙伴系统
管理物理内存页框,因此 slab分配器直接工作于伙伴系统之上。每种缓冲区由多个 slab
组成,每个 slab就是一组连续的物理内存页框,被划分成了固定数目的对象。根据对象大小的不同,缺省情况下一个slab 最多可以由 1024个页框构成。出于对齐等其它方面的要求,slab 中分配给对象的内存可能大于用户要求的对象实际大小,这会造成一定的内存浪费。
相关文章
|
15天前
|
Linux C语言
Linux内核队列queue.h
Linux内核队列queue.h
|
4天前
|
机器学习/深度学习 缓存 监控
linux查看CPU、内存、网络、磁盘IO命令
`Linux`系统中,使用`top`命令查看CPU状态,要查看CPU详细信息,可利用`cat /proc/cpuinfo`相关命令。`free`命令用于查看内存使用情况。网络相关命令包括`ifconfig`(查看网卡状态)、`ifdown/ifup`(禁用/启用网卡)、`netstat`(列出网络连接,如`-tuln`组合)以及`nslookup`、`ping`、`telnet`、`traceroute`等。磁盘IO方面,`iostat`(如`-k -p ALL`)显示磁盘IO统计,`iotop`(如`-o -d 1`)则用于查看磁盘IO瓶颈。
|
1天前
|
算法 Linux Shell
【linux进程(二)】如何创建子进程?--fork函数深度剖析
【linux进程(二)】如何创建子进程?--fork函数深度剖析
|
8天前
|
算法 Linux 调度
深入理解Linux内核的进程调度机制
【4月更文挑战第17天】在多任务操作系统中,进程调度是核心功能之一,它决定了处理机资源的分配。本文旨在剖析Linux操作系统内核的进程调度机制,详细讨论其调度策略、调度算法及实现原理,并探讨了其对系统性能的影响。通过分析CFS(完全公平调度器)和实时调度策略,揭示了Linux如何在保证响应速度与公平性之间取得平衡。文章还将评估最新的调度技术趋势,如容器化和云计算环境下的调度优化。
|
13天前
|
算法 Linux 调度
深度解析:Linux内核的进程调度机制
【4月更文挑战第12天】 在多任务操作系统如Linux中,进程调度机制是系统的核心组成部分之一,它决定了处理器资源如何分配给多个竞争的进程。本文深入探讨了Linux内核中的进程调度策略和相关算法,包括其设计哲学、实现原理及对系统性能的影响。通过分析进程调度器的工作原理,我们能够理解操作系统如何平衡效率、公平性和响应性,进而优化系统表现和用户体验。
20 3
|
16天前
|
存储 缓存 监控
Linux内存和硬盘空间管理技巧
了解Linux内存和硬盘管理技巧,提升系统性能和稳定性。使用`free`, `top`, `vmstat`监控内存,通过`sync`, `echo 1 &gt; /proc/sys/vm/drop_caches`清理缓存。利用Swap分区释放内存。借助`df`, `du`检查硬盘空间,清理无用文件,使用`clean-old`, `gzip`, `tar`压缩归档。查找大文件用`find`和`du`,确保
33 0
|
17天前
|
Linux 开发者
Linux文件编程(open read write close函数)
通过这些函数,开发者可以在Linux环境下进行文件的读取、写入和管理。 买CN2云服务器,免备案服务器,高防服务器,就选蓝易云。百度搜索:蓝易云
85 4
|
17天前
|
Prometheus 监控 Cloud Native
【Linux】查看系统内存命令(详细讲解)
【Linux】查看系统内存命令(详细讲解)
|
20天前
|
负载均衡 算法 Linux
深度解析:Linux内核调度器的演变与优化策略
【4月更文挑战第5天】 在本文中,我们将深入探讨Linux操作系统的核心组成部分——内核调度器。文章将首先回顾Linux内核调度器的发展历程,从早期的简单轮转调度(Round Robin)到现代的完全公平调度器(Completely Fair Scheduler, CFS)。接着,分析当前CFS面临的挑战以及社区提出的各种优化方案,最后提出未来可能的发展趋势和研究方向。通过本文,读者将对Linux调度器的原理、实现及其优化有一个全面的认识。
|
1月前
|
存储 JSON 监控
Higress Controller**不是将配置信息推送到Istio的内存存储里面的**。
【2月更文挑战第30天】Higress Controller**不是将配置信息推送到Istio的内存存储里面的**。
14 1