Linux 内存管理 pt.2

Linux 内存管理 pt.2：多级页表和大页

在此系列的前一部分《Linux 内存管理 pt.1》中，我们了解了物理内存、虚拟内存的概念，以及内存映射和缺页异常等相关知识。本篇文章将继续探讨Linux内存管理中的多级页表和大页的概念和作用。

多级页表

我们已知Linux内核为每个进程维护着一张页表，记录着进程的虚拟内存与物理内存的映射关系。页表存储在内存管理单元（MMU）中，负责虚拟地址向物理地址的转换。由于32位系统为每个进程分配4GB的虚拟地址空间，会产生超过百万的页表项，造成页表过大和查询效率低下的问题。

为了解决这一问题，Linux采用了多级页表的机制。多级页表通过将映射关系分为区块索引和区块内偏移量，来减少页表中的项数和大小。与一级页表相比，多级页表只存储有映射关系的页，减轻了系统负担，提高了查询效率。

大页

大页是指比标准4KB页更大的内存块，如2MB或1GB。它们适用于内存使用量大的进程，如数据库和数据处理软件。大页可以减少页表项的数量，进一步提升内存管理效率。

虚拟内存使用

进程通过被分配了物理内存的虚拟内存来访问物理内存。虚拟内存中的用户空间被划分为不同的内存段，包括只读段、数据段、堆、文件映射段和栈，每个段都有其特定的用途。

总结来说，这篇文章详细介绍了Linux多级页表和大页的概念，以及它们是如何帮助Linux内存管理变得更加高效的。通过这些机制，Linux能够优化对大量内存的管理，并提高内存访问的效率。

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文章来源：

咸鱼运维杂谈

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