Linux中内存管理详解

Linux系统的内存管理涉及物理内存的组织和管理，包括内存的分配与回收。

虚拟内存地址防止用户进程干扰内核和其他进程的内存。

物理内存分为Page、Zone和Node，Page是内存的基本单位。

Zone分为ZONE_DMA、ZONE_NORMAL和ZONE_HIGHMEM，分别用于不同的内存管理。

内存分配分为大内存和小内存，大内存使用伙伴系统，小内存使用slub分配。

虚拟地址通过页表转化为物理地址，TLB用于加速映射过程。

虚拟内存允许运行更大内存的程序，但速度较慢。

用户态和内核态的虚拟空间在32位和64位系统中有不同的分配方式。

每个进程对应一个用户态虚拟空间，内核共用一个内核态虚拟空间。

动态映射允许内核空间的逻辑地址映射到物理内存中的任意地址。

页表用于将虚拟地址转化为物理地址，虚拟地址分为索引偏移、页表记录偏移和页内偏移。

TLB缓存虚拟地址和物理地址的映射，提高查询效率。

虚拟内存使用硬盘的swap分区作为虚拟内存，速度比真实内存加载慢。

用户进程只能操作用户空间的物理内存和虚拟空间，无法直接访问内核空间。