Linux内存管理（一）

  学习Linux系统内核机制时，其内存管理的机制是几个非常重要的模块之一。在学习内核设计的时候，我觉得应该抱着，如果是你来设计，应该怎么设计，需要考虑哪些问题，这样的角度去学习内核，否则你都不知道这个设计要解决什么问题，只是看书上说要这么这么设计，那么这样子将会是事倍功半，一知半解，知识点也是犹如一盘散沙的。

首先，第一个要解决的问题就是什么是内存管理，为什么要内存管理？

  当只有一个任务或者进程时，物理地址就是进程的地址空间，只要用到哪块就用哪块就行，说不上什么分配不分配的，但是有了操作系统以后，我们就可以多任务运行，多任务运行的话，一大块内存就要分给多个任务了，就好像一个家产要给几个儿子分配一样的。假如进程a 10m b 20m c 30m 但是内存只有25m 如果平均分配那三个任务无法同时运行，但是如果做到合理分配，每次都只是加载 a b c程序运行时。因此 内存管理 就是要能够在软件运行时，高效和快速的分配内存资源。

其次，既然内存分配如此如此的重要，那他一定是因为克服一些比较难以处理的困难把，或者说内存管理要考虑到哪些问题。

1. 要做到进程地址空间隔离：也就是说各个进程的地址空间应当是没有联系的，相互隔离，不能够访问到其他进程的地址空间。
2. 利用局部性原理，只加载经常使用的内存：虽然一个进程可能内存需要占用10M但是经常使用的数据和代码可能只有1M 这样的话通过细分，也就是分页机制，就可以实现了。
3. 解决程序运行时的重定位问题： 代码需要被编译 链接 装入内存执行，但是的话，每个进程模块编译出来的自己逻辑地址都是从0开始的，而进程内的地址也都是相对于这个0地址的，所以就需要把逻辑地址转换为真正装入的物理地址才可以执行，这就是重定位，这个过程也就是需要虚拟地址到物理地址这么一个映射关系存在。
4. 关于重定位解释的比较好的文章：https://blog.youkuaiyun.com/q_l_s/article/details/52589807