一文讲解，Linux内核中的内存管理（图例解析）

 ，内核管理内存的方式

（1）内核把物理页作为内存管理的基本单位，内存管理单元通常以页为单位进行处理，所以，从虚拟内存角度来看，页就是最小单位。

大多数32位系统支持4kb的页，64位系统支持8kb的页。

（2）内核用这个结构体表示并管理系统中每个物理页。

（3）由于硬件的限制，内核需要把页划分为不同的区，形成不同的内存池，根据用途进行分配。

其中ZONE_DMA 物理内存 <16MB

ZONE_NORMAL 物理内存16-896MB

ZONE_HIGHMEM 物理内存>896MB

二，内核分配和释放内存

获得页。

Struct page * alloc_pages(unsigned int gfp_mask,unsigned int order);

这个函数可以分配2的order次方个连续的物理页，并返回一个指向第一个页的page结构体的指针，如果出错，返回NULL。

如果想得到逻辑地址，使用 void *page_address(struct page *page);

返回一个指向给定物理页当前所在的逻辑地址的指针。

（2）释放页

三，Slab分配器

（1）什么是slab分配器

Linux内核中基于伙伴算法实现的分区页框分配器 为避免产生内部碎片

slab分配器中用到了对象这个概念，所谓对象就是内核中的数据结构以及对该数据结构进行创建和撤销的操作。它的基本思想是将内核中经常使用的对象 放到高速缓存中，并且由系统保持为初始的可利用状态。比如进程描述符，内核中会频繁对此数据进行申请和释放。当一个新进程创建时，内核会直接从slab分配器的高速缓存中获取一个已经初始化了的对象；当进程结束时，该结构所占的页框并不被释放，而是重新返回slab分配器中。如果没有基于对象的slab分 配器，内核将花费更多的时间去分配、初始化以及释放一个对象。

（2）slab分配器作用：

将频繁使用的对象缓存起来，减少分配、初始化和释放对象的时间开销。

vmalloc kmalloc 基于Slab 实现

vmalloc 在ZONE_HIGHMEM区，分配大内存块，物理地址不连续，适合对地址连续无要求的场合 因为虚拟地址更新页表，故效率较低

kmalloc 通常在ZONE_NORMOL 适合分配内存大小小于页框的场合 不会触发页表更新，分配效率高

（3）slab层

在栈上的静态分配

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