記憶體是 linux 核心所管理的最重要的資源之一；
記憶體管理子系統是作業系統中最重要的部分之一.
對於立志從事核心開發的工程師來說，熟悉linux 的記憶體管理系統非常重要.
實體地址是指出現在 cpu 位址匯流排上的 定址物理記憶體的位址訊號，
是位址變換的最終結果；
線性位址又名虛擬位址，在 32 位 cpu 架構下，可以表示 4g 的位址空間，
用 16進製制 表示就是 0x00000000 到 0xffffffff.
程式**經過編譯後，在匯程式設計序中使用的位址；
cpu 要將乙個 邏輯位址 轉換為 實體地址，
需要兩步：
首先 cpu 利用 段式記憶體管理 單元，將邏輯位址 轉換成線性位址；
再利用 頁式記憶體管理 單元，把線性位址最終轉換為實體地址.
16 位 cpu 內部擁有 20 位的位址線，它的定址範圍就是 2 的 20 次方，也就是 1m 的記憶體空間.
但是 16 位 cpu 用於存放位址暫存器( ip , sp ......)只有 16位，因此只能訪問 65536 個儲存單元，64k.
為了能夠訪問 1m 的記憶體空間，cpu 就採用了 記憶體分段 的管理模式，並在 cpu 內部加入了段暫存器.
16 位 cpu 把 1m 記憶體空間分為若干個邏輯段，
每個邏輯段的要求如下：
1，邏輯段的起始位址 ( 段位址 ) 必須是 16 的倍數，即 最後 4 個 二進位制位必須全為 0.
2，邏輯段 的最大容量為 64 k.
由於段位址 必須是 16 的倍數，所以值的一般形式 為 ***x0h ， 即 前 16 位 二進位制是變化的，後 4 位 是固定的.
鑑於段位址的這種特性，可以只儲存前 16 位 二進位制來儲存整個段基位址，
所以每次使用時要用段暫存器左移補 4 個 0 ( 乘以16 ) ，來得到實際的段位址.
在確定了某個儲存單元所屬的段後，只是知道了該儲存單元所屬的範圍( 段位址 -> 段位址 + 65536 )，
如果想確定 該記憶體單元的具體位置，還必須知道 該單元在記憶體的偏移，有了段位址 和偏移量，
就可以唯一的 確定記憶體單元在 儲存器中的具體位置.
邏輯位址 = 段基位址 + 段內偏移量
由 邏輯位址 得到 實體地址 的公式為：
pa = 段暫存器的值 * 16 + 邏輯位址
段暫存器是為了對記憶體進行分段管理而增加的，
16位 cpu 有四個段暫存器，
程式可同時訪問四個不同含義的段：
1，cs + ip ：
用於**段的訪問， cs 指向 存放程式的段基址， ip 指向下條要執行的指令在 cs 段的偏移量，
用這兩個 暫存器就可以得到乙個記憶體實體地址，該位址存放著一條要執行的指令.
2，ss + sp ：
用於堆疊段的訪問， ss 指向棧頂，
可以通過 ss 和 sp 兩個暫存器直接訪問棧頂單元的記憶體物理位置.
3，ds + bx ：
用於資料的訪問. ds 中的值左移四位得到資料段起始位址，再加上 bx 中的偏移量，
得到乙個儲存單元 的實體地址.
4，es + bx ：
得到乙個儲存單元的 實體地址.
32 位 pc 的記憶體管理仍然採用 " 分段 " 的管理模式，邏輯位址同樣由段位址和偏移量兩部分組成，
32 位 pc 的記憶體管理和 16 位 pc 的記憶體管理有 相同 和不同之處，因為 32位 pc 採用了兩種不同的工作模式：
實模式 和 保護模式.
實模式：
在實模式下， 32 位 cpu 的記憶體管理 與 16 位 cpu 是一致的.
保護模式：
段基位址長達 32 位，每個 段的最大容量可達 4g ，段暫存器的值是段位址的 「 選擇器 」 ( selector )，
用該 「選擇器」 從記憶體中得到乙個 32 位的段位址，儲存單元的實體地址就是 該段位址加上 段內偏移量，
這與 32 位 cpu 的實體地址計算方式完全不同.
三十二 位 cpu 內有 6 個段暫存器
其值在不同的模式下具有不同的意義：
1，在實模式下：
段暫存器的值 * 16 就是 段位址.
2，在保護模式下：
段暫存器的值是乙個選擇器，間接指出乙個 32 位 的段位址.
從管理 和效率 的角度出發，線性位址被分為固定長度的組，稱為頁 ( page )，
這樣整個線性位址就被劃分為 2 的 20 次方個頁.
另一類 「 頁 」 ，稱之為物理頁，或者是頁框、頁幀.
分頁單元把所有的物理記憶體也劃分為固定的長度的管理單位，
它的長度一般與線性位址頁是相同的.
linux 核心的設計並沒有全部採用 intel 所提供的段機制，
僅僅是有限度的使用了分段機制，這不僅簡化了 linux 核心的設計，
而且 為把 linux 移植到其他平台創造了條件，因為很多的 risc 處理器並不支援段機制.
所有段的基位址均為0
由此可以得出，每個段的邏輯位址空間範圍 為 0 - 4 gb，
因為每個段的基位址為 0 ，因此，邏輯位址 與 線性位址保持一致( 即 邏輯位址 的偏移量 欄位的值 與 線性位址的值 總是 相同的 )，
在 linux 中所提到的邏輯位址 和線性位址( 虛擬位址 )，可以認為是 一致的.
看來 ， linux 巧妙的把 段機制給繞過去了，而完全利用了分頁機制.
Linux記憶體管理
本文首先介紹一下linux記憶體管理方式，著重說明一下使用者空間的記憶體管理，包括linux虛擬對映以及glibc中malloc的實現 然後簡要介紹單程序多執行緒的記憶體管理方式，主要涉及各執行緒堆疊空間的分配 linux 採用兩級保護機制，隔離核心空間和使用者程式空間，使使用者程式無法直接訪問核心...
Linux記憶體管理
本文首先介紹一下linux記憶體管理方式，著重說明一下使用者空間的記憶體管理，包括linux虛擬對映以及glibc中malloc的實現 然後簡要介紹單程序多執行緒的記憶體管理方式，主要涉及各執行緒堆疊空間的分配 linux採用兩級保護機制，隔離核心空間和使用者程式空間，使使用者程式無法直接訪問核心，...
Linux記憶體管理
首先我要說，我這是轉貼，轉的cu論壇上 nonameboy 的帖子，你可以連線過去看看。今天因為要解釋系統中可用記憶體的大小，用google看了半天，還有在cu上找了關天，竞然沒有發現有比較好的章，估計很多人都沒有注意到，懂了以後又沒有整理出來。在cu上看了很多文章說什麼memory leak和li...