Linux里面什么线性内存？

Linux内存线性地址空间格局解析

实用平台：i386

Linux内存线性地址空间大小为4GB，分为2个局部：用户空间局部(等闲是3G)和内核空间局部(等闲是1G)。在此我们重要关怀内核地址空间局部。

内核穿越内核页大局目录来管教所有的物理内存，由于线形地址前3G空间为用户利用，内核页大局目录前768项(刚好3G)除0、1两项外全副为0，后256项(1G)用来管教所有的物理内存。内核页大局目录在编译时静态地定义为swapper_pg_dir数组，该数组从物理内存地址0x101000处开始储藏。

由图可见，内核线形地址空间局部从PAGE_OFFSET(等闲定义为3G)开始，为了将内核装入内存，从PAGE_OFFSET开始8M线形地址用来照射内核所在的物理内存地址；接下来是mem_map数组，mem_map的起始线形地址与系统构造相干，例如对于UMA构造，由于从PAGE_SIZE开始16M线形地址空间对应的16M物理地址空间是DMA区，mem_map数组等闲开始于PAGE_SIZE+16M的线形地址；从PAGE_SIZE开始到VMALLOC_START

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VMALLOC_OFFSET的线形地址空间直接照射到物理内存空间(一一对应影射，物理地址=线形地址-PAGE_OFFSET)，这段区域的大小和机器切实具有的物理内存大小有关，这儿VMALLOC_OFFSET在x86上为8M，重要用来遏止越界讹谬；在内存比拟小的系统上，余下的线形地址空间(还要再扣除空白区即VMALLOC_OFFSET)被vmalloc()函数用来把不继续的物理地址空间照射到继续的线形地址空间上，在内存比拟大的系统上，vmalloc()利用从VMALLOC_START到VMALLOC_END(也即PKMAP_BASE扣除2页的空白页大小PAGE_SIZE)的线形地址空间，此刻余下的线形地址空间(还要再扣除2页的空白区即VMALLOC_OFFSET)又能够分成2局部：第一局部从PKMAP_BASE到FIXADDR_START用来由kmap()函数照射高端内存；第二局部，从FIXADDR_START到FIXADDR_TOP，这是一个安宁大小的线形地址空间，(引用：Fixed

virtual addresses are needed for subsystems that need to know the

virtual address at compile time such as the

APIC)，在x86系统构造上，FIXADDR_TOP被静态定义为0xFFFFE000,此刻这个安宁大小空间告终于全副线形地址空间最后4K前面，该安宁大小空间大小是在编译时计算出来并存储在__FIXADDR_SIZE变量中。真空断路器o:p>

正是由于vmalloc()利用区、kmap()利用区及安宁大小区的存在才使ZONE_NORMAL区大小受到局限，由于内核在运行时必需这些函数，因而在线形地址空间中起码要VMALLOC_RESERVE大小的空间。VMALLOC_RESERVE的大小与系统构造相干，在x86上，VMALLOC_RESERVE定义为128M，这即便为什么我们看到ZONE_NORMAL大小等闲是16M到896M的起因。

　[root@scs-2 tmp]# freetotal used free shared buffers cachedMem: 3266180 3250004 16176 0 110652 2668236-/+ buffers/cache: 471116 2795064Swap: 2048276 80160 1968116下面是对这些数值的解释：total:总计物理内存的大小。used:已使用多大。free:可用有多少。Shared:多个进程共享的内存总额。Buffers/cached:磁盘缓存的大小。第三行(-/+ buffers/cached):used:已使用多大。free:可用有多少。第四行就不多解释了。区别：第二行(mem)的used/free与第三行(-/+ buffers/cache) used/free的区别。 这两个的区别在于使用的角度来看，第一行是从OS的角度来看，因为对于OS，buffers/cached 都是属于被使用，所以他的可用内存是16176KB,已用内存是3250004KB,其中包括，内核（OS）使用+Application(X, oracle,etc)使用的+buffers+cached.第三行所指的是从应用程序角度来看，对于应用程序来说，buffers/cached 是等于可用的，因为buffer/cached是为了提高文件读取的性能，当应用程序需在用到内存的时候，buffer/cached会很快地被回收。所以从应用程序的角度来说，可用内存=系统free memory+buffers+cached。如上例：2795064=16176+110652+2668236接下来解释什么时候内存会被交换，以及按什么方交换。 当可用内存少于额定值的时候，就会开会进行交换。如何看额定值：cat /proc/meminfo[root@scs-2 tmp]# cat /proc/meminfoMemTotal: 3266180 kBMemFree: 17456 kBBuffers: 111328 kBCached: 2664024 kBSwapCached: 0 kBActive: 467236 kBInactive: 2644928 kBHighTotal: 0 kBHighFree: 0 kBLowTotal: 3266180 kBLowFree: 17456 kBSwapTotal: 2048276 kBSwapFree: 1968116 kBDirty: 8 kBWriteback: 0 kBMapped: 345360 kBSlab: 112344 kBCommitted_AS: 535292 kBPageTables: 2340 kBVmallocTotal: 536870911 kBVmallocUsed: 272696 kBVmallocChunk: 536598175 kBHugePages_Total: 0HugePages_Free: 0Hugepagesize: 2048 kB用free -m查看的结果：[root@scs-2 tmp]# free -mtotal used free shared buffers cachedMem: 3189 3173 16 0 107 2605-/+ buffers/cache: 460 2729Swap: 2000 78 1921查看/proc/kcore文件的大小（内存镜像）：[root@scs-2 tmp]# ll -h /proc/kcore-r——– 1 root root 4.1G Jun 12 12:04 /proc/kcore备注：占用内存的测量测量一个进程占用了多少内存，linux为我们提供了一个很方便的方法，/proc目录为我们提供了所有的信息，实际上top等工具也通过这里来获取相应的信息。/proc/meminfo 机器的内存使用信息/proc/pid/maps pid为进程号，显示当前进程所占用的虚拟地址。/proc/pid/statm 进程所占用的内存[root@localhost ~]# cat /proc/self/statm654 57 44 0 0 334 0输出解释CPU 以及CPU0。。。的每行的每个参数意思（以第一行为例）为：参数 解释 /proc//statusSize (pages) 任务虚拟地址空间的大小 VmSize/4Resident(pages) 应用程序正在使用的物理内存的大小 VmRSS/4Shared(pages) 共享页数 0Trs(pages) 程序所拥有的可执行虚拟内存的大小 VmExe/4Lrs(pages) 被映像到任务的虚拟内存空间的库的大小 VmLib/4Drs(pages) 程序数据段和用户态的栈的大小 （VmData+ VmStk ）4dt(pages) 04查看机器可用内存/proc/28248/>freetotal used free shared buffers cachedMem: 1023788 926400 97388 0 134668 503688-/+ buffers/cache: 288044 735744Swap: 1959920 89608 1870312我们通过free命令查看机器空闲内存时，会发现free的值很小。这主要是因为，在linux中有这么一种思想，内存不用白不用，因此它尽可能的cache和buffer一些数据，以方便下次使用。但实际上这些内存也是可以立刻拿来使用的。所以 空闲内存=free+buffers+cached=total-used

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