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清楚Linux内存管理吗?这次给你安排的明明白白(下)

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怎么判断云服务器虚拟化技术?

目前VPS及云服务器​主流的虚拟化技术有:XEN 、Hyper-V、KVM、VMware、OpenVZ 等等,如何知道自己的服务器是用的哪种虚拟化技术呢?

一、内核空间

在 x86 32 位系统里,Linux 内核地址空间是指虚拟地址从 0xC0000000 开始到 0xFFFFFFFF 为止的高端内存地址空间,总计 1G 的容量, 包括了内核镜像、物理页面表、驱动程序等运行在内核空间 。

 

内核空间解析

二、内核空间细分区域

1.直接映射区

直接映射区 Direct Memory Region:从内核空间起始地址开始,最大896M的内核空间地址区间,为直接内存映射区。

直接映射区的896MB的「线性地址」直接与「物理地址」的前896MB进行映射,也就是说线性地址和分配的物理地址都是连续的。内核地址空间的线性地址0xC0000001所对应的物理地址为0x00000001,它们之间相差一个偏移量PAGE_OFFSET = 0xC0000000

该区域的线性地址和物理地址存在线性转换关系「线性地址 = PAGE_OFFSET + 物理地址」也可以用 virt_to_phys()函数将内核虚拟空间中的线性地址转化为物理地址。

2.高端内存线性地址空间

内核空间线性地址从 896M 到 1G 的区间,容量 128MB 的地址区间是高端内存线性地址空间,为什么叫高端内存线性地址空间?下面给你解释一下:

前面已经说过,内核空间的总大小 1GB,从内核空间起始地址开始的 896MB 的线性地址可以直接映射到物理地址大小为 896MB 的地址区间。退一万步,即使内核空间的1GB线性地址都映射到物理地址,那也最多只能寻址 1GB 大小的物理内存地址范围。

请问你现在你家的内存条多大?快醒醒都 2020年了,一般 PC 的内存都大于 1GB 了吧!

所以,内核空间拿出了最后的 128M 地址区间,划分成下面三个高端内存映射区,以达到对整个物理地址范围的寻址。而在 64 位的系统上就不存在这样的问题了,因为可用的线性地址空间远大于可安装的内存。

3.动态内存映射区

vmalloc Region 该区域由内核函数vmalloc来分配,特点是:线性空间连续,但是对应的物理地址空间不一定连续。 vmalloc 分配的线性地址所对应的物理页可能处于低端内存,也可能处于高端内存。

4.永久内存映射区

Persistent Kernel Mapping Region 该区域可访问高端内存。访问方法是使用 alloc_page (_GFP_HIGHMEM) 分配高端内存页或者使用kmap函数将分配到的高端内存映射到该区域。

5.固定映射区

Fixing kernel Mapping Region 该区域和 4G 的顶端只有 4k 的隔离带,其每个地址项都服务于特定的用途,如 ACPI_BASE 等。

 

映射区细分

本文总结:

Linux内存管理是一个非常复杂的系统,本文所述只是冰山一角,从宏观角度给你展现内存管理的全貌,小睿希望本文能作为您学习的大纲,然后细化填充下这些知识。

本文还有个上篇,直接阅读下篇的小伙伴可以回头看一下《清楚Linux内存管理吗?这次给你安排的明明白白(上)》

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