Linux的記憶體管理機制

記憶體管理的一些基本概念：

位址記憶體管理主要解決以下問題：

程序的位址空間隔離；

提高記憶體的使用效率；

程式執行時重定位問題；

現在的記憶體管理方法就是在程式和物理記憶體之間引入了虛擬記憶體這個概念。虛擬記憶體位於程式和物理記憶體之間，程式只能看到虛擬記憶體，再也不能直接訪問物理記憶體。每個程序都有自己的程序位址空間，這樣就做到了程序隔離。

既然有了虛擬記憶體，解決從虛擬位址對映到實體地址，主要使用分段和分頁兩種該技術。

分段（邏輯位址轉化為線性位址）：將程式所需要的記憶體位址空間大小的虛擬空間對映到實體地址空間，虛擬空間中的每個位元組對應於實際空間中的每個位元組。這個對映過程由軟體來設定對映的機制，實際轉換由硬體來完成。而分段機制解決了上述1和3的問題。

分段和分頁的區別：

頁是資訊的物理單位，分頁是為了實現離散分配方式，以減少記憶體的外零頭，提高記憶體利用率或者可以說分頁僅僅是由系統管理的需要，而不是使用者管理的需要。段是資訊的邏輯單位，它含有一組其意義相對完整的資訊。分段的目的是為了更好地滿足使用者的需要；

頁的大小固定且由系統決定，把邏輯位址劃分為頁號和頁內位址兩部分，由硬體實現。段的長度不固定，且決定於使用者所編寫的程式，通常由編譯系統在對源程式進行編譯時根據資訊的性質來劃分。

頁式系統位址空間時一維的，即單一的線性位址空間，程式設計師只需要利用乙個識別符號，即可表示乙個位址。分段的作業位址空間是二維的，程式設計師在標示乙個位址時，既需給出段名，又需要給出段內位址。

下面是乙個程序呼叫記憶體的大致過程：

劃分虛擬記憶體之後，此時並沒有分配實際的物理記憶體。（延遲分配）

當程式真正使用這塊記憶體，才會產生請頁機制發生請頁請求；

物理記憶體會建立對應的頁表；

參考資料：

linux記憶體管理基本概念：

linux記憶體管理：

linux中的記憶體管理：