一文剖析 Linux 内核的内存管理
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内容提要
Linux系统中的内存管理涉及物理内存的组织、虚拟地址的作用和如何组织虚拟地址。物理内存按照页面、区域和节点组织，内存分配分为大内存和小内存分配。虚拟地址对应虚拟空间，用户态和内核态分别分配虚拟空间。虚拟地址通过页表映射为物理地址，TLB用于缓存虚拟地址和物理地址的映射。虚拟内存将硬盘中的swap分区作为虚拟内存，可以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。
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Q&A
Linux内核的内存管理主要涉及哪些方面？
Linux内核的内存管理主要涉及物理内存的组织、虚拟地址的作用以及内存的分配和回收。
虚拟地址在Linux内存管理中有什么作用？
虚拟地址避免用户进程直接操作物理地址，从而提高系统稳定性和安全性，并为每个进程提供独立的地址空间。
Linux系统如何组织物理内存？
Linux系统将物理内存按照页面、区域和节点组织，页面是最小单位，区域包括ZONE_DMA、ZONE_NORMAL和ZONE_HIGHMEM。
大内存和小内存的分配方式有什么不同？
大内存分配利用伙伴系统，而小内存分配则使用slub分配，后者通过维护链表来管理内存。
如何将虚拟地址映射到物理内存？
虚拟地址通过页表映射到物理地址，每个进程对应一个页表，内核只有一个页表。
TLB在内存管理中起什么作用？
TLB是一个缓存，用于加速虚拟地址到物理地址的转换，提高地址转换的效率。
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