9、Linux 内存管理与分配全解析（上）

Linux 内存管理与分配全解析（上）

1. Linux 内存管理概述

内存管理是操作系统功能的基础，对系统的效率和稳定性至关重要。在 Linux 中，内存管理主要涉及虚拟内存和物理 RAM，通过创建抽象层，让程序能有效运行且互不干扰。其指导原则与大多数现代操作系统一样，是在为进程提供隔离和保护的同时，最大化性能。

Linux 结合硬件和软件技术来管理内存：
- 硬件机制 ：使用内存管理单元（MMU），通过分页机制将虚拟地址转换为物理地址。
- 软件机制 ：Linux 内核采用多种算法和数据结构，高效管理映射关系，处理内存保护、分配和释放。

Linux 内核区分物理内存和虚拟内存：
- 物理内存 ：指系统上实际可用的随机存取存储器（RAM）。
- 虚拟内存 ：利用磁盘存储作为临时内存，虽速度慢，但为程序提供了更大的内存池。

Linux 内存管理子系统有三种内存分配类型：
- 内核分配 ：为内核及其数据结构分配内存。
- 用户空间分配 ：为用户进程分配内存。
- 页面分配 ：以块或页面为单位管理内存。

内存分配策略由以下机制支持：
- 内存区域 ：根据物理内存的使用和限制将其分类。
- Slab 分配器 ：针对小且频繁