一文剖析 Linux 内核的内存管理

内存管理是操作系统的重要任务，Linux引入虚拟地址概念。

物理内存分为Page、Zone和Node，Page是基本单位。

Zone分为ZONE_DMA、ZONE_NORMAL和ZONE_HIGHMEM，分别用于不同的数据存储。

大内存使用伙伴系统分配，小内存使用slub分配。

虚拟空间分为用户态和内核态，32位系统按1:3比例分配，64位系统各分配128T。

每个进程对应一个用户态虚拟空间，存放代码、数据、堆、栈等信息。

内核态虚拟空间共用，分为直接映射区和动态映射。

动态映射允许内核空间逻辑地址映射到高端内存中的任意物理地址。

虚拟地址通过页表转化为物理地址，每个进程有一个页表，内核有一个页表。

TLB是CPU中的缓存，用于加速虚拟地址到物理地址的转换。

虚拟内存使用硬盘的swap分区作为虚拟内存，允许运行更大内存的程序。

用户空间只能映射用户内存，内核空间只能被内核使用，用户进程无法直接访问内核空间。