返回

Linux 内核内存管理的奥秘：揭秘 77% 的运维人员不知道的知识点

后端

Linux 内核内存管理是一个复杂且重要的课题，理解它对于掌握 Linux 操作系统的底层原理至关重要。我们将在本文中以深入浅出的方式，揭开 Linux 内核内存管理的神秘面纱，并分享一些鲜为人知的知识点，让您对 Linux 内核内存管理有一个全面的了解。

内核内存布局

Linux 内核内存布局可以分为以下几个区域：

  • 内核代码区：存放内核代码。
  • 内核数据区：存放内核数据。
  • 内核堆栈区：存放内核函数的堆栈。
  • 用户空间区：存放用户进程的代码、数据和堆栈。

内存分配

Linux 内核通过以下方式分配内存：

  • 直接分配：内核直接从空闲内存池中分配内存。
  • buddy 系统：内核使用 buddy 系统来管理空闲内存池。buddy 系统将空闲内存块划分为不同大小的块，并使用一种叫做 "best fit" 的算法来分配内存。
  • slab 分配器：内核使用 slab 分配器来分配内存。slab 分配器将内存块预先分配成固定大小的块，并使用一种叫做 "least recently used" (LRU) 的算法来分配内存。

内存回收

当内核不再需要分配的内存时，它会通过以下方式回收内存：

  • 直接回收：内核直接将分配的内存归还给空闲内存池。
  • buddy 系统：内核使用 buddy 系统来回收内存。buddy 系统将被回收的内存块合并成更大的块，并将其添加到空闲内存池中。
  • slab 分配器：内核使用 slab 分配器来回收内存。slab 分配器将被回收的内存块归还给 slab 分配器池。

页缓存

页缓存是 Linux 内核中用来缓存文件系统数据的内存区域。当内核从文件系统中读取数据时，它会将数据缓存到页缓存中。当内核再次需要读取相同的数据时，它会直接从页缓存中读取数据，而不必再从文件系统中读取数据。页缓存可以显著提高文件系统的性能。

OOM Killer

OOM Killer 是 Linux 内核中的一个机制，当系统内存不足时，它会杀死一些进程以释放内存。OOM Killer 使用一种叫做 "score" 的算法来选择要杀死的进程。score 值高的进程更有可能被杀死。

总结

Linux 内核内存管理是一个复杂且重要的课题。在这篇文章中，我们介绍了 Linux 内核内存管理的基本原理。如果您想深入了解 Linux 内核内存管理，可以参考以下资源：