Linux如何实现大内存分配(linux大内存分配)

在计算机领域，内存是计算机的重要资源之一。在现今大数据和的发展背景下，计算机需要分配更大的内存来处理更多的数据。对于Linux操作系统来说，如何实现大内存分配成为了一个重要的问题。

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1.内存管理

Linux内核有一个称为“内存管理器”或“内存管理子系统”的组件。内存管理器是用来管理物理内存和虚拟内存映射之间的转换的子系统。在Linux中，物理内存是指计算机内部的RAM或硬件内存。虚拟内存是一种机制，允许使用硬盘上的一部分作为RAM扩展。内存管理器的职责是在物理内存和虚拟内存之间进行这种映射。

2.大内存分配

在Linux内核中，大内存被定义为大于一个页面大小的内存块。在32位架构中，页面大小通常是4KB。在64位架构中，页面大小通常是4KB或8KB。由于大内存分配要求分配的内存块必须是连续的，因此在Linux内核中，分配一个大的块可能是困难的。为了解决这个问题，Linux内核使用了几种不同的技术来实现大内存分配。

3.页框回收

页框回收是Linux内核用来管理物理内存的一种技术。它允许内核在需要时释放未使用的物理内存。当大量的内存分配申请被取消时，内核就可以回收这些被分配的内存页框。这种技术对于释放大内存块非常有用。

4.伙伴系统

伙伴系统是Linux内核实现大内存分配的重要技术支持。它使用了一个算法，依次搜索可用的连续物理页面。这种算法的好处在于它可以找到一系列的连续物理页面来满足大的内存分配申请。如果请求的页面数量不能完全满足，它就会向较小的页面发起其他分配申请，并将其组合起来以形成所需的大内存块。

5. 内存大洪水

内存大洪水是Linux内核用于处理大内存分配的一种技术。它使用一系列的步骤来查找可用的物理页面。它创建一个用于物理页面的空闲列表。然后，它扩展这个列表，直到占用的连续物理页面足够大以满足需要的内存块。这种技术适用于需要比伙伴系统更好的性能的情况。

6. 其他技术

除了以上介绍的技术外，Linux内核还使用了其他技术来实现大内存分配。其中一个是使用Huge Pages的技术。这种技术使用更大的页面来减少内存开销，并提高大内存分配的效率。另一种技术是使用高速缓存来存储大内存分配申请的元数据。这样可以减少大量内存分配过程中的开销，从而提高分配效率。

7.

在现今大数据和的发展环境下，Linux需要实现更大的内存分配。为了实现这一目的，Linux内核使用了几种不同的技术，如页框回收、伙伴系统、内存大洪水、Huge Pages和高速缓存。这些技术为Linux内核提供了实现大内存分配的重要支持。

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linux系统为什么给内核分配1G不是500M？为什么不是2:2分配？

32bit Linux kernel virtual memory layout

现誉蚂银在64bit都出来好久了物锋， 128bit也逐渐应用，还庆宴问32bit的事情，真好玩。

所有进程都必须占用一定数量的内存，这些内存用来存放从磁盘载入的程序代码，或存放来自用户输入的数据等。内存可以提前静态分配和统一回收，也可以按需动态分配和回收。

对于普通进程对应的内存空间包含5种不同的数据区：

代码段

数据段

BSS段

堆：动态分配的内存段，大小不固定，可动态扩张(malloc等函数分配内存)，或动态缩减(free等函数释放)；

栈：存放临猛灶时创建的局部变量；

Linux采用虚拟内存管理技术，

网页链接

 一起学习linux, 每个进程都有各自独立的进程地址空间(即4G的线性虚拟空间)，无法直接访问物理内存。这样起到保护操作系统，并且让用户程序可使用比实际物理内存更大的地址空间。

4G进程地址空间被划分两部分，内核空间和用户空间。用户空间从0到3G，内核空间从3G到4G；

用户进程通常情况只能访问用户空间的虚拟地址，不能访问内空毕核空间虚拟地址。只有用户进程进行系统调用(代表用户进程在内核态执行)等情况可访问到内核空间；

用户空间对应进程，所以当进程切换，用户空间也会跟着变化；

内核空间是由内核负责映射，不会跟着进程变化；内核空间地址有自己对应的页表，用户进程各自有不同额页表。

虚拟内存 转化为 真实物理内存：

虚拟进程空间：通过查询进程页表，获取实际物理内存地址；

虚拟内核空间：通过查询内核页表，获取实际物理内存地址；

物理内存映射区：物理内存映射区与实际物理去偏移量仅PAGE_OFFSET，通过通过virt_to_phys()转化；

虚拟内存与真实物理内存映射关系：

其斗知芹中物理地址空间中除了896M(ZONE_DMA + ZONE_NORMAL)的区域是绝对的物理连续，其他内存都不是物理内存连续。在虚拟内核地址空间中的安全保护区域的指针都是非法的，用于保证指针非法越界类的操作，vm_struct是连续的虚拟内核空间，对应的物理页面可以不连续，地址范围(3G + 896M + 8M) ~ 4G；另外在虚拟用户空间中 vm_area_struct同样也是一块连续的虚拟进程空间，地址空间范围0~3G。

一般装linux必须要的分区为根分区和swap分区，其他分区看根据自己需要可以自行添加（如/home,/oracle,/opt等拦亏团等）linux内核组成部分分为三个部分空袭，例如linux2.6.3其中2是主要版本，6是修订版本，3是不简橘稳定版本，如果3是偶数的话，说明该系统为稳定版本。

这个是面试官特定需求下的设置

平时设置没有这种需求，想怎么分就怎么分

你说的是32bit 下Linux虚拟内存的分配吧，默认的编译选项是前面3G给用户空间，槐掘后面1G给内核空间。这个是可以改的配铅则核置文件的，盯枣改成内核给用户空间都是2G.

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