Linux0.11内存管理：进程与主内存的分配回收

"进程与主内存管理是操作系统存储管理的核心部分，主要关注主内存块的分配和回收。在Linux 0.11中，内核通过数据结构如mem_map记录内存状态，包括分配、共享、存取权限等信息。内存管理涉及到内核代码、缓冲区、虚拟盘和主内存区的布局与初始化。内存初始化在main.c中完成，考虑扩展内存支持，并对内存分块进行管理。" 在操作系统中，进程与主内存管理是确保系统高效运行的关键。当一个进程创建时，操作系统需要为其分配内存，同时在进程结束时回收这些资源。在Linux 0.11这个早期版本的内核中，内存管理机制相对简单但仍然有效。它主要关注主内存，也称为物理内存，因为这是直接可供进程使用的部分。 首先，内核必须跟踪每个物理页面的状态，这包括页面是否已经被分配，被分配给多少个不同的对象，页面的存取权限（如可读、可写），以及页面是否被访问过或被写过。在Linux 0.11中，使用一个名为mem_map的字符数组来记录这些信息。mem_map数组中的每个元素对应主内存中的一块页面，用于存储该页面的分配和共享状态。 内存管理的主要代码位于`mm/memory.c`和`mm/page.s`中，这些代码负责内存的分配和回收。`kernel/fork.c`则涉及进程创建时的内存复制，而`lib/malloc.c`则处理用户空间的内存分配。 在内存使用的布局和初始化方面，Linux 0.11将内存分为四个主要部分：内核区、缓冲区、虚拟盘（可选）和主内存区。内核区从物理地址0开始，包含内核代码，这部分内存常驻且不需要内核管理。缓冲区用于文件系统的缓冲，提高I/O性能。虚拟盘是一个可选功能，用于模拟磁盘。主内存区是新进程可用的内存区域，由操作系统管理其分配和回收。 内存初始化在`init/main.c`中进行。扩展内存的实际大小由BIOS提供并存储在特定地址，然后操作系统计算并调整内存布局。内存的大小受到限制，最大支持16MB，小于4KB的部分会被忽略。如果内存超过一定阈值（如12MB或6MB），缓冲区的大小也会相应调整。 Linux 0.11的内存管理虽然较为基础，但已经具备了基本的内存分配和回收机制，以及内存区域的划分，确保了操作系统对资源的有效管理和进程的正常运行。通过这样的管理方式，Linux 0.11能够在有限的硬件资源下提供稳定的运行环境。