Linux内存管理深度解析：动态存储与页框算法

本资源是一份关于Linux内存管理的深入讲解，主要涵盖了以下几个关键知识点： 1. **内存分类**： Linux内核将RAM分为两个主要部分：一部分是永久分配给内核的区域，用于存放内核代码和静态数据，而其余部分则作为**动态存储器**，由进程和内核共享，是系统资源中的稀缺资源。 2. **动态存储管理**： 动态存储器按需分配，进程使用完毕后应及时释放，以提高系统的整体性能。这涉及到一系列内核函数如`alloc_pages`、`free_pages`等，它们负责管理和分配内存。 3. **页框管理**： Linux以页为内存管理的基本单位，标准页框大小为4KB，这一选择考虑到了磁盘块的大小和传输效率。例如，512MB物理内存对应128K个4KB页框。常用的页框分配算法是**伙伴算法**，它能有效地管理内存空间。 4. **请求页框**： 内核提供了底层内存分配机制，包括一系列函数接口，如`alloc_pages`、`__get_free_pages`等，用于内存的动态分配和释放。这些接口允许其他内核模块进行内存申请。 5. **页框数据结构**： 为了跟踪每个页框的状态，内核维护了一个页框数据结构，记录页框的使用情况，包括其归属（进程、内核数据结构等）、状态（空闲或被占用）以及占用者的类型。 6. **页描述符**： **struct page**（页描述符）是核心数据结构，每个物理页框都有一个对应的页描述符，其中包含引用计数（0表示空闲，大于0表示已分配）。这有助于内核了解页面的详细使用情况。 通过深入阅读这份《Linux内存管理源代码导读》，读者可以了解到Linux内存管理的底层原理，包括如何高效地划分内存资源、动态分配策略，以及核心数据结构的设计和使用方法。这对于理解Linux内核的运行机制和优化系统性能具有重要意义。