Linux 内存管理 pt.2
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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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