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linux内存分布

发布时间:2024-09-07 19:11:54

linux进程内存管理

对于包含MMU的处理器而言,Linux系统提供了复杂的存储管理系统,使得进程所能访问的内存达到4GB。在Linux系统中,进程的4GB内存空间被分为两个部分——用户空间与内核空间。用户空间的地址一般分布为0~3GB(即PAGE_OFFSET,在Ox86中它等于OxC0000000),这样,剩下的3~4GB为内核空间,用户进程通常只能访问用户空间的虚拟地址,不能访问内核空间的虚拟地址。用户进程只有通过系统调用(代表用户进程在内核态执行)等方式才可以访问到内核空间。
每个进程的用户空间都是完全独立、互不相干的,用户进程各自有不同的页表。而内核空间是由内核负责映射,它并不会跟着进程改变,是固定的。内核空间的虚拟地址到物理地址映射是被所有进程共享的,内核的虚拟空间独立于其他程序
Linux中1GB的内核地址空间又被划分为物理内存映射区、虚拟内存分配区、高端页面映射区、专用页面映射区和系统保留映射区这几个区域。
对于x86系统而言,一般情况下,物理内存映射区最大长度为896MB,系统的物理内存被顺序映射在内核空间的这个区域中。当系统物理内存大于896MB时,超过物理内存映射区的那部分内存称为高端内存(而未超过物理内存映射区的内存通常被称为常规内存),内核在存取高端内存时必须将它们映射到高端页面映射区。Linux保留内核空间最顶部FIXADDR_TOP~4GB的区域作为保留区。
当系统物理内存超过4GB时,必须使用CPU的扩展分页(PAE)模式所提供的64位页目录项才能存取到4GB以上的物理内存,这需要CPU的支持。加入了PAE功能的Intel Pentium Pro及以后的CPU允许内存最大可配置到64GB,它们具备36位物理地址空间寻址能力。
由此可见,对于32位的x86而言,在3~4GB之间的内核空间中,从低地址到高地址依次为:物理内存映射区→隔离带→vmalloc虚拟内存分配器区→隔离带→高端内存映射区→专用页面映射区→保留区。

⑵ Linux的内核空间和用户空间是如何划分的(以32位系统为例)

Linux将4G的地址划分为用户空间和内核空间两部分。在Linux内核的低版本中(2.0.X),通常0-3G为用户空间,3G-4G为内核空间。这个分界点是可以可以改动的。
正是这个分界点的存在,限制了Linux可用的最大内存为2G.而且要通过重编内核,调整这个分界点才能达到。实际上还可以有更好的方法来解决这个问题。由于内核空间与用户空间互不重合,所以可以用段机制提供的保护功能来保护内核级代码
2.2.X版的内核对此进行了改动。这样内核空间扩张到了4G。从表面上看内核的基地址变为了0,但实际上,内核通常仍在虚址3G以上。
用户空间在2.2.X中从直观上变为0-4G,让人迷惑,不是可以直接访问内核了?
其实不然,同过使用页机制提供的保护,阻止了用户程序访问内核空间。

windows是使用的一个开关设置的,一般是1G,设置过开关之后,用花空间就可以达到3G

另外,附上一片文章吧,这个是64位系统上面的。。。希望能给你启发~~~试着编译下内核吧!
http://www.linuxidc.com/Linux/2011-03/33764.htm

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