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linux进程空间

2016年11月28日 ⁄ 综合 ⁄ 共 1069字 ⁄ 字号 评论关闭

虚拟内存---

linux操作系统采用虚拟内存管理技术,使得每个进程都有独立的进程地址空间,该空间是大小为3G,用户看到和接触的都是虚拟地址,无法看到实际的物理地址。利用这种虚拟地址不但能起到保护操作系统的作用,而且更重要的是用户程序可使用比实际物理内存更大的地址空间。

linux将4G的虚拟地址空间划分为两个部分------用户空间和内核空间。用户空间从0----0xbfffffff,内核空间从3G----4G。用户进程通常情况下只能访问用户空间的虚拟地址,不能访问内核空间。例外情况是用户进程通过系统调用访问内核空间。

进程空间----

用户空间对应进程,所以每当进程切换,用户空间就会跟着变化。

每个进程的用户空间都是完全独立,互不相干的。把同一个程序同时运行10次,会看到10个进程使用的线性地址一摸一样。cat /proc/<pid>maps

创建进程fork(),程序载入execve(),动态内存分配malloc()等进程相关操作都需要分配内存给进程。这时进程申请和获得的不是物理地址,仅仅是虚拟地址。

实际的物理内存只有当进程真的去访问新获取的虚拟地址时,才会由请页机制产生缺页异常,从而进入分配实际页框的程序。该异常是虚拟内存机制赖以存在的基本保证------它会告诉内核去为进程分配物理页,并建立对应的页表,这之后虚拟地址才实实在在的映射到了物理地址上。

在应用程序中,常用malloc函数进行动态内存分配,而在linux内核中,通常使用kmalloc来动态分配内存。

#include <linux/slab.h>

void *kmalloc(size_t size,int flags)

size--要分配的内存大小

flags--分配标志,它控制kmalloc的行为。

最常用的标志是GFP_KERNEL。它的意思是该内存分配是由运行在内核态的进程调用的。也就是说,调用它的函数属于某个进程的。当空闲内存太少时,kmalloc函数会使当前进程进入睡眠,等待空闲的页出现。如果kmalloc是在进程上下文之外调用,比如在中断处理,任务队列处理,和内核定时器处理中。这些情况属于中断上下文,不能进入睡眠,这时应该使用优先权GFP_ATOMIC

GFP_ATOMIC--在进程上下文之外的代码中分配内存,从不睡眠。

GFP_KERNEL--进程上下文中的分配,可能睡眠。(16M---896M)

__GFP_DMA-----表示分配能够DMA的内存区(物理地址在16M以下的页帧)

__GFP_HIGHMEM----表示分配的内存位于高端内存(896M以上)

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