《深入理解LINUX内存管理》学习笔记.
深入理解linux内核笔记1
郑重声明：未经本人允许，不得用于商业或非商业的转载和使用，如有需要请联系：ｙｒｊ１９７８＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ引子为什么要写这个笔记：１，这本书的中文版翻译了太垃圾，没法阅读。
阅读英文原版，可以很好的理解作者的思路。
作此笔记备忘２，一直以来学习ＬＩＮＵＸｋｅｒｎｅｌ的知识缺乏系统化，借对这本书的学习，系统化的学习一下ＬＩＮＵＸｋｅｒｎｅｌ。
３，自己一直在做一个ｔｏｏｓｍａｌｌ，ｔｏｏｓｉｍｐｌｅ的单进程，特权模式，６４ｂｉｔ保护模式的称不上ＯＳ的ＯＳ，已经做完了ｂｏｏｔｌｏａｄｅｒ，构思ｋｅｒｎｅｌ的实现的时候，困惑在内存管理的实现上，阅读这本书，希望能有利于自己的ＯＳ的编写。
４，克服惰性，多读书，希望一天能阅读５页，争取半年内阅读完这本原版７００多页的巨著。
不足：我不可能完全理解ＬＩＮＵＸ内存管理的精髓，肯定有很多地方理解错误。
希望大家能够指正，以便提高，谢谢。
学习方法：可能您第一次阅读的时候很多地方都不理解，不用担心。
那您可能需要阅读一些文件系统的知识。
或者阅读全部笔记后，再回头阅读，有些地方您就理解了。
言归正传：一、概要可用工具ＣｏｄｅＶｉｚ：生成代码调用关系图的工具，这个工具我现在还没有去使用，有兴趣的可以自己试试去建立调用关系图。
ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｓｎ．ｕｌ．ｉｅ／￣ｍｅｌ／ｐｒｏｊｅｃｔｓ／ｃｏｄｅｖｉｚ／Ｌｉｎｕｘｃｒｏｓｓｒｅｆｅｒｅｎｃｅ（ＬＸＲ）：以ｗｅｂ的方式阅读和查找ＬＩＮＵＸ内核源代码的工具。
这个工具安装相当麻烦，我建议直接到它的官方网站直接读代码。
ｈｔｔｐ：／／ｌｘｒ．ｌｉｎｕｘ．ｎｏ／ｌｉｎｕｘ＋ｖ２．６．２４／模块ＬＩＮＵＸ内存管理代码模块主要分为４个部分：１．Ｏｕｔｏｆｍｅｍｏｒｙ代码在ｍｍ／ｏｏｍ＿ｋｉｌｌ．ｃ貌似用于杀进程的时候对内存的操作２．虚拟内存的分配代码在ｍｍ／ｖｍａｌｌｏｃ．ｃ３．物理内存页面分配代码在ｍｍ／ｐａｇｅ＿ａｌｌｏｃ．ｃＶＭＡ（ｖｉｒｔｕａｌｍｅｍｏｒｙａｄｄｒｅｓｓｅｓ）的创建和进程内的内存区域的管理４．这些模块，贯穿与其他ｋｅｒｎｅｌ代码之中，形成更复杂的系统模块，如页面替换策略，ｂｕｆｆｅｒ的输入输出等中间插段广告Ｌｉｎｕｘ文化Ｔ恤，淘宝销售，有兴趣的可以购买。
linux操作系统课程学习笔记,我的Linux学习笔记·Linux操作系统基础
linux操作系统课程学习笔记,我的Linux学习笔记·Linux操作系统基础今天的笔记主要是关于Linux操作系统根底的相关学问。
那就从我⾯前的电脑开端讲起。
计算机和操作系统计算机主要包括五个部分：运算器，控制器，存储器，输⼊设备和输出设备。
通常，运算器，控制器再加上其他⼀些部件如寄存器等构成了我们通常所说的CPU(central processing unit)，存储器则主要是内存。
运算器，控制器和存储器可以实现数据的处理.但是数据从何⽽来，运算之后的结果去往哪⾥？这就需要输⼊设备和输出设备(I/O设备)。
我们通常⽤到的输⼊设备包括键盘⿏标等，输出设备为屏幕，打印机等。
值得⼀提的是，计算机中有个叫做硬盘的东西，它并不是存储器，⽽是⼀个I/O设备。
在将数据读取到内存时，它是⼀个输⼊设备；⽽将结果保存到磁盘时，它就变成了⼀个输出设备。
这么多设备整合在⼀起，就成了⼀台计算机。
它可以接收我们的指令(键盘⿏标)，通过运算(CPU)，把结果展⽰给我们(屏幕，硬盘等)。
但是这么多硬件是如何协调作⽤，共同完成⼀个任务⽽不会我⾏我素地乱来呢？我们需要⼀个东西，它可以控制硬件有序地⼯作，各⾃执⾏⾃⼰的任务，这个东西就是操作系统(Operating System)。
操作系统是⼀个特殊的软件，它的任务就是硬件管理—控制CPU的运算，控制内存的分配，控制计算机的⼏乎⼀切。
假如⼀台电脑没有操作系统，它可能只是⼀个艺术品，或者⼀堆废铁。
⼀个完整的操作系统包括内核和⼀些辅助软件。
内核的主要任务就是进⾏硬件管理，它是⼀个操作系统最基础最底层的东西。
内核若想很好地控制硬件并使其发挥相应的功能，需要和硬件相识相知相爱，他俩可以成为完美的⼀对，全都仰仗于驱动的帮忙。
驱动是硬件的灵魂，它向操作系统提供了访问和使⽤硬件的接⼝，以便在某项任务中最⾼效地调⽤硬件。
什么是LinuxLinux就是⼀个操作系统，它可以管理整个计算机硬件，并且可以接收我们的指令，来指挥硬件完成相应的任务，并把结果反馈给我们。
深入理解Linux内存管理
深入理解Linux内存管理作者简介：程磊，一线码农，在某手机公司担任系统开发工程师，日常喜欢研究内核基本原理。
•1.1 内存管理的意义•1.2 原始内存管理•1.3 分段内存管理•1.4 分页内存管理•1.5 内存管理的目标•1.6 Linux内存管理体系•2.1 物理内存节点•2.2 物理内存区域•2.3 物理内存页面•2.4 物理内存模型•2.5 三级区划关系•3.1 Buddy System▪ 3.1.1 伙伴系统的内存来源▪ 3.1.2 伙伴系统的管理数据结构▪ 3.1.3 伙伴系统的算法逻辑▪ 3.1.4 伙伴系统的接口▪ 3.1.5 伙伴系统的实现•3.2 Slab Allocator▪ 3.2.1 Slab接口▪ 3.2.2 Slab实现▪ 3.2.3 Slob实现▪ 3.2.4 Slub实现•3.3 Kmalloc•3.4 Vmalloc•3.5 CMA•4.1 内存规整•4.2 页帧回收•4.3 交换区•4.4 OOM Killer•5.1 ZRAM•5.2 ZSwap•5.3 ZCache•6.1 页表•6.2 MMU•6.3 缺页异常•7.1 内核空间•7.2 用户空间•8.1 总体统计•8.2 进程统计一、内存管理概览内存是计算机最重要的资源之一，内存管理是操作系统最重要的任务之一。
内存管理并不是简单地管理一下内存而已，它还直接影响着操作系统的风格以及用户空间编程的模式。
可以说内存管理的方式是一个系统刻入DNA的秉性。
既然内存管理那么重要，那么今天我们就来全面系统地讲一讲Linux内存管理。
1.1 内存管理的意义外存是程序存储的地方，内存是进程运行的地方。
外存相当于是军营，内存相当于是战场。
选择一个良好的战场才有利于军队打胜仗，实现一个完善的内存管理机制才能让进程多快好省地运行。
如何更好地实现内存管理一直是操作系统发展的一大主题。
在此过程中内存管理的基本模式也经历了好几代的发展，下面我们就来看一下。
linux期末知识点总结
linux期末知识点总结一、Linux的概述1.1 Linux的起源和发展历史Linux是一种自由和开放源代码的类Unix操作系统。
Linux的起源可以追溯到1991年，由芬兰计算机科学家Linus Torvalds在赫尔辛基大学开始开发。
随着开源社区的支持和参与，Linux在逐渐成为世界上使用最广泛的操作系统之一。
1.2 Linux的特点Linux具有开放源代码、兼容性强、系统功能强大、安全性高、稳定性好等特点。
与Windows等闭源系统相比，Linux能够自由访问和修改源代码，因此具有更高的灵活性和可定制性。
1.3 Linux的应用领域Linux主要应用于服务器、嵌入式设备、超级计算机、移动设备等领域。
随着开源软件的发展和普及，Linux也在桌面操作系统领域逐渐崭露头角。
二、Linux的基本概念2.1 内核和ShellLinux操作系统的核心是内核，它负责管理硬件、文件系统、网络和进程等系统资源。
Shell是用户与内核进行交互的接口，用户可以通过Shell来执行命令、管理文件和进程等。
2.2 文件系统和目录结构Linux使用一种层次化的文件系统结构，以根目录“/”为起点，所有文件和目录都从根目录开始组织。
Linux的文件系统使用树状结构，用户可以通过目录来管理文件，以提高文件的组织和管理效率。
2.3 用户和权限Linux系统中的用户分为普通用户和超级用户(root)两种，普通用户只能访问自己的文件和目录，而超级用户对系统的所有资源都有完全访问权限。
Linux还使用权限控制来管理文件和目录的访问权限，分为读、写和执行三种权限。
2.4 进程管理Linux系统中的进程是指正在运行的程序的实例，通过进程管理可以查看和管理系统中正在运行和等待运行的进程。
用户可以使用命令来创建、终止和调度进程，以实现任务的管理和协调。
2.5 网络和通信Linux系统支持网络通信和数据传输，用户可以通过网络连接来实现远程操作和数据传输。
实验8Linux的内存管理
内存管理的概念
内存管理的定义
内存管理是指操作系统对计算机内存 资源的分配、回收、保护和扩充等一 系列操作，以确保系统高效、稳定地 运行。
内存管理的目标
提高内存利用率，减少内存碎片，实 现多任务环境下的内存共享和保护， 以及提供虚拟内存等。
Linux内存管理的特点
分段和分页机制
Linux采用分段和分页机制来管理内存，将物理内 存划分为大小相等的页框，同时将进程地址空间 划分为多个段，每个段对应一个页表项，实现地 址空间的隔离和权限控制。
。
03 通过实验操作和观察，加深对Linux内存管理的 理解和认识。
实验环境
操作系统
Linux（建议使用Ubuntu或CentOS等常见发行版 ）
开发工具
GCC编译器、GDB调试器、Valgrind内存检测工 具等。
实验材料
一台配置有Linux操作系统的计算机，具备基本的 编程和调试能力。
02
Linux内存管理概述
VS
共享内存的实现方式
在Linux中，共享内存可以通过shmget() 、shmat()和shmdt()等系统调用来实现 。首先，使用shmget()函数创建一个共 享内存段；然后，使用shmat()函数将共 享内存段连接到当前进程的地址空间；最 后，使用shmdt()函数将共享内存段从当 前进程的地址空间中分离。
06
内存优化与性能提升
内存泄漏问题及其解决方案
内存泄漏定义
内存泄漏是指程序在申请内存后，未能正确释放，导致系统内存逐 渐耗尽的现象。
检测工具
使用Valgrind等内存检测工具，可以检测程序中的内存泄漏问题。
解决方案
及时释放不再使用的内存，避免不必要的内存申请，采用智能指针等 RAII技术来管理内存。
Linux操作系统中的内存管理和优化技术
Linux操作系统中的内存管理和优化技术在Linux操作系统中，内存管理是一项非常重要的任务。
因为在计算机系统中，内存是最主要的资源之一，也是最容易被浪费或滥用的资源之一。
因此，在Linux系统中要做好内存管理，就必须要清楚该系统如何使用内存、怎样管理内存，以及如何优化内存使用。
一、Linux内存的分类在Linux系统中，我们一般将内存分为两种类型：物理内存和虚拟内存。
物理内存是指计算机实际存在的内存，而虚拟内存是指计算机中的硬盘空间，它在计算机中被用作为一种虚拟化内存的技术。
这种技术使得计算机可以虚拟出额外的内存空间，从而提高系统的内存使用效率。
二、Linux内存的使用在Linux系统中，内存不是一次性分配给所有程序使用的，而是按需分配的。
当系统需要更多内存时，它会从空闲的内存中分配出一部分，然后再使用这些内存来支持系统进程和应用程序。
此外，Linux系统中还有一个内存缓存，它可以帮助系统将经常被访问的数据存储在内存中，以便快速响应用户请求。
三、Linux内存管理在Linux系统中，内存管理模块负责管理系统的内存使用。
这个模块会跟踪系统内存使用情况，并将一部分内存分配给正在运行的进程和应用程序。
此外，如果系统内存使用过量，内存管理模块还能回收不必要的内存，并将其分配给更需要的进程或应用程序。
四、Linux内存优化技术1. 内存调整在Linux系统中，我们可以使用内存调整技术来优化内存使用。
这种技术可以通过修改内核参数来增加系统的内存使用效率。
我们可以使用sysctl命令来修改内核参数。
2. 内存抖动在Linux系统中，如果内存使用过量，就会出现内存抖动的情况。
内存抖动是指系统频繁地将一页内存从内存中换出，然后再将其换入内存。
这种过程会导致系统速度变慢，因此我们需要采取一些措施来优化内存使用。
我们可以在系统中使用Swap分区和Swap文件来降低内存抖动的风险。
3. 内存清理在Linux系统中，我们可以使用内存清理技术来优化内存使用。
《深度探索Linux系统虚拟化：原理与实现》记录
《深度探索Linux系统虚拟化：原理与实现》阅读随笔目录一、内容描述 (2)1.1 虚拟化的概念 (3)1.2 Linux系统虚拟化的背景 (4)二、Linux系统虚拟化原理 (6)2.1 虚拟化技术的基本原理 (7)2.2 Linux系统虚拟化的关键实现技术 (9)三、Linux系统虚拟化实现方法 (10)3.1 KVM虚拟化技术 (12)3.2 Xen虚拟化技术 (13)3.3 VMware虚拟化技术 (15)3.4 QEMU/KVM混合虚拟化技术 (16)四、Linux系统虚拟化实例分析 (17)4.1 CentOS系统虚拟化实践 (18)4.2 Ubuntu系统虚拟化实践 (19)五、Linux系统虚拟化性能优化 (21)5.1 硬件资源优化 (23)5.2 软件资源优化 (24)5.3 系统配置优化 (25)六、Linux系统虚拟化安全问题及防范措施 (27)6.1 虚拟化环境下的安全隐患 (28)6.2 安全防护策略与工具 (29)七、总结与展望 (31)7.1 本书总结 (32)7.2 未来发展趋势 (33)一、内容描述在科技飞速发展的时代，虚拟化技术已成为信息技术领域的重要组成部分。
《深度探索Linux系统虚拟化：原理与实现》为我们系统、全面地揭示了Linux系统虚拟化的奥秘。
本书的内容描述涵盖了虚拟化技术的理论基础、实现方法和实践应用，是学习和掌握Linux系统虚拟化技术的理想读物。
本书介绍了虚拟化的基本概念和原理，包括虚拟化的定义、分类、发展历程以及其在云计算、大数据等领域的应用。
通过对虚拟化技术的原理进行深入剖析，帮助读者理解虚拟化技术的基本思想和工作机制。
本书详细阐述了Linux系统虚拟化的实现方法。
包括系统虚拟化的关键组件、技术细节以及实现流程。
通过对KVM、Xen等主流虚拟化技术的讲解，使读者了解Linux系统虚拟化的技术实现和实际应用。
还介绍了虚拟化管理的相关工具和技术，如Docker容器技术等。
Linux开发入门必读书单推荐给每个新手的经典书籍
Linux开发入门必读书单推荐给每个新手的经典书籍Linux是一种操作系统，被广泛用于服务器和嵌入式设备中。
对于想要从事Linux开发的新手们来说，选择一本合适的书籍是非常重要的。
本文将为大家推荐几本经典的Linux开发入门书籍，帮助新手们快速了解并掌握Linux开发技能。
1. 《鸟哥的Linux私房菜》-作者：鸟哥这本书被誉为Linux界的经典之作，是Linux爱好者的必读书籍。
作者通过通俗易懂的语言，深入浅出地介绍了Linux的基本概念、常用命令以及系统管理等内容。
适合初学者入门学习，帮助他们构建Linux的基础知识框架。
2. 《Linux Shell脚本攻略》-作者：志刚、殷蓝天Shell脚本是Linux开发中非常重要的一环，可以自动化完成一些重复性的工作。
这本书从简单入门到深入应用，详细介绍了Shell脚本的基本语法、文件处理、正则表达式等内容，同时还提供了大量实例供读者练习和参考。
3. 《深入理解Linux内核》-作者：谢希仁对于想要从事Linux内核开发的初学者来说，这本书是一本非常重要的参考资料。
作者以清晰的语言和丰富的实例，剖析了Linux内核的各个组成部分，包括进程管理、内存管理、文件系统等。
读者通过学习这本书可以深入理解Linux内核的工作原理，为进一步深入研究打下基础。
4. 《Linux设备驱动开发详解：基于最新的Linux 4.0内核》-作者：周立功这本书适合想要从事Linux设备驱动开发的新手们阅读。
作者通过详细的讲解和实例演示，帮助读者了解Linux设备驱动的基本原理、开发流程和调试技巧。
对于想要深入研究Linux设备驱动的读者来说，这本书是一本难得的宝藏。
5. 《Linux网络编程》-作者：Richard Stevens, Bill Fenner, Andrew M. Rudoff对于想要从事网络编程的开发人员来说，这本书是必读的经典之作。
作者通过深入浅出的方式，介绍了Linux系统的网络编程接口、套接字编程、多线程编程等内容。
Linux基本知识总结
Linux基本知识总结1、计算机的组成及其功能。
从基本结构上来讲,计算机可以分为五⼤部分：运算器、存储器、控制器、输⼊设备、输出设备。
运算器：实现算术运算和逻辑运算（与控制器组成CPU） 存储器：将输⼊设备接收到的信息以⼆进制的数据形式存到存储器中 控制器：将指令逐条从存储器中取出,经译码分析后向全机发出相应的操作控制信号作⽤于其他部件,使各部件有条不紊地协调⼯作（与运算器组成CPU）。
输⼊设备：将数据、程序、⽂字符号、图象、声⾳等信息输送到计算机中。
输出设备：将计算机的运算结果或者中间结果打印或显⽰出来2、内核功能以及作⽤ (kernel)是整个的最底层,它负责整个硬件的驱动,以及提供各种系统所需的核⼼功能,如果内核不认识某个最新的硬件,那么硬件也就⽆法被驱动,你也就⽆法使⽤该硬件。
完成这个控制⼯作的软件就称为操作系统，在Linux的术语中被称为“内核”，也可以称为“核⼼”。
进程管理：内核负责创建和销毁进程,并处理进程与输⼊和输出设备的不同进程间的数据处理,调度器,控制进程如何共享 CPU,是进程管理的⼀部分。
更通常地,内核的进程管理活动实现了多个进程在⼀个单个或者⼏个 CPU 之上的抽象。
内存管理：计算机的内存是主要的资源,处理它所⽤的策略对系统性能是⾄关重要的。
内核为所有进程的每⼀个都在有限的可⽤资源上建⽴了⼀个虚拟地址空间。
内核的不同部分与内存管理⼦系统通过⼀套函数调⽤交互,从简单的malloc/free 对到更多更复杂的功能。
⽂件系统：Unix 在很⼤程度上基于⽂件系统的概念;⼏乎 Unix 中的任何东西都可看作⼀个⽂件。
内核在⾮结构化的硬件之上建⽴了⼀个结构化的⽂件系统,结果是⽂件的抽象⾮常多地在整个系统中应⽤。
另外, Linux ⽀持多个⽂件系统类型,就是说, 物理介质上不同的数据组织⽅式。
例如, 磁盘可被格式化成标准 Linux 的 ext3 ⽂件系统,普遍使⽤的FAT ⽂件系统,或者其他⼏个⽂件系统。
linux内存机制
linux内存机制
Linux内存机制是指Linux操作系统中对内存的管理和分配机制。
Linux内存机制是由内核实现的，其目的是为了确保系统稳定性和高效性。
Linux 内存机制包括物理内存管理、虚拟内存管理、内存映射、内存分配和释放等方面。
物理内存管理是指对物理内存的管理和控制。
Linux 内核通过内存映射和页表管理，将物理内存映射到虚拟内存中，实现了内存的隔离和保护。
虚拟内存管理是指对虚拟内存的管理和控制。
Linux 内核通过虚拟内存管理，将进程的逻辑地址空间映射到物理内存中，实现了多个进程的共享内存空间。
内存映射是指将一个文件或设备映射到进程的地址空间中，从而使得这个文件或设备可以像内存一样被访问。
内存分配和释放是指对内存的动态分配和释放。
Linux 内核提供了多种内存分配器，如 SLUB、SLAB 和 Buddy 等，可以根据不同场
景选择不同的内存分配器。
总之，Linux 内存机制是 Linux 操作系统中一个非常重要的子
系统，它为系统提供了高效的内存管理和分配机制，为系统的稳定性和高效性提供了保障。
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第四章 内存管理
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第四章 内存管理
4.0 问题导入
在现代操作系统中同时有多个进程在运行，每 个进程的程序和数据都需要放在内存中，那么 程序员在编写程序时是否需要知道程序和数据 的存放位置呢？
如果不知道，那么多个进程同时在内存中运 行，每个进程应占用哪些空间呢，
如何保证各个进程占用的空间不冲突呢？ 内存空间如何进行分配和管理呢？
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第四章 内存管理
4.1 内存管理概述 4.2 内存管理的基础 4.3 连续内存分配存储方式 4.4 虚拟存储
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4.1 内存管理概述
4.1.1 存储结构
存储层次
➢ CPU寄存器
➢ 辅存：固定磁盘、可移动 介质
层次越高，访问速度越快，
价格也越高，存储容量也
最小
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4.1 内存管理概述
4.1.3 操作系统在内存中的位置
图4-2 仅有RAM时操作系统与用户程序的内存分配
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4.1 内存管理概述
4.1.3 操作系统在内存中的位置
图4-3 备有ROM时操作系统和用户程序之内存分配
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4.1 内存管理概述
4.1.3 操作系统在内存中的位置
多个小分区 适量中分区 少量大分区
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内存分配例子
分区号 大小(K) 起始地址(K) 状态
1
12
20
已分配
2
32
32
已分配
3
64
64
已分配
4
128
128
未分配
固定分区使用表
linux内存隔离机制
linux内存隔离机制Linux操作系统中的内存隔离机制是指将一个进程的内存空间与其他进程的内存空间分隔开来，从而确保每个进程都有足够的私有内存空间，并保障进程之间的安全和隔离。
内存隔离机制有很多种方式，包括进程地址空间、用户空间与内核空间分离、进程沙盒以及网络隔离等。
以下是关于Linux的内存隔离机制的更多详细信息。
1. 进程地址空间Linux中的每个进程都有自己的地址空间，包括用户空间和内核空间。
进程的用户空间是指进程可用的内存区域，包括程序、数据、堆栈等。
内核空间是指操作系统核心使用的内存区域。
分配给进程的内存空间是虚拟内存，而不是物理内存。
操作系统通过页机制将虚拟内存映射到物理内存中。
进程地址空间的分离保证了每个进程的地址空间是私有的，并且防止了各种内存干扰，如字节序列重叠、空间污染等。
2. 用户空间与内核空间分离Linux内核对用户空间和内核空间实行了完全不同的内存管理机制，从而实现了对进程的隔离和保护。
用户空间是进程独有的，而内核空间则是属于操作系统内核的。
在Linux的内核中，许多系统调用都可以通过用户空间和内核空间之间的界面进行访问。
3. 进程沙盒在Linux环境下，进程沙盒是一种常用的内存隔离机制。
每个进程运行在一个独立的沙盒中，包括私有的进程地址空间、文件系统、网络接口等。
进程沙盒机制可以有效地隔离不同进程之间的系统资源，防止了恶意进程的攻击和干扰，并提高了系统的安全性和稳定性。
4. 网络隔离在Linux中，使用Linux容器技术实现网络隔离机制。
Linux容器是一种虚拟化技术，它允许多个相互独立的虚拟网络在同一物理网络上运行，从而实现了不同的进程之间的网络隔离，防止了网络攻击和干扰。
linux知识点整理
Linux实用教程第一章⏹Linux是在GPL(General Public License，通用公共许可证)版权协议下发行的操作系统，是一种类Unix的操作系统，其版权属于Linus Torvalds.⏹GNU是“GNU's Not Unix”的递归缩写。
Stallman宣布GNU应当发音为Guh-NOO以避免与new这个单词混淆（注：Gnu在英文中原意为非洲牛羚，发音与new相同）。
UNIX是一种广泛使用的商业操作系统的名称。
由于GNU将要实现UNIX系统的接口标准，因此GNU计划可以分别开发不同的操作系统部件。
GNU计划采用了部分当时已经可自由使用的软件，例如TeX排版系统和X Window视窗系统等。
不过GNU 计划也开发了大批其他的自由软件。
⏹Linux的应用主要有4个方面：服务器、嵌入式、软件开发、桌面应用。
Linux的长处主要在于服务器端和嵌入式两个领域。
⏹Linux系统的特点：1．开放性2．多用户3．多任务4．良好的用户界面5．设备独立性6．丰富的网络功能7．可靠的系统安全8．良好的可移植性⏹Linux系统一般有4个主要部分：内核、Shell、文件系统、应用程序。
内核版本是在Linus领导下的开发小组开发出的系统内核版本号，由三个数字组成kernel的主版本号x: 次版本号，偶数：表示稳定版本；奇数：开发中版本y: 修正号，表示错误修补次数。
如：稳定版本; 测试版本：什么是发行版本：答:一些组织和厂家，将Linux系统的内核、应用软件和文档包装起来，并提供安装界面、系统配置管理工具等，就构成了Linux发行版本。
第二章Linux通过字母和数字的组合来标识硬盘分区，如“hda1”，其具体含义是：前两个字母表明分区所在设备的类型，例如hd指IDE硬盘，sd指SCSI硬盘；第三个字母表示分区所在的设备，如/dev/hda表示第1个IDE硬盘，/dev/sdb表示第2个SCSI硬盘。
(软考嵌入式系统设计师)之存储管理复习笔记
嵌入式系统设计师考试复习笔记之存储管理篇引言2007年下半年通过了嵌入式系统设计师的考试，一大堆的复习资料都不知道扔那里好，卖掉又有点可惜，送人又没人要。
与其让当时的复习笔记沉沦书架底部，还不如整理一下让大家评论评论。
2008年11月的考试也快到了，如果能帮到有需要的人，那我真是乐坏了。
看看06和07年的题目，在存储管理方面的题目蛮多的，应该是一个重要考点。
无论是概念、理论、分析和计算都相当容易出题。
在我当时的复习笔记中这方面算最多了。
这里就先拿这个点说说吧，其他的以后有时间再写了。
1、存储器系统的层次架构计算机系统的存储器被组织城一个金字塔的层次结构。
自上而下为：CPU内部寄存器、芯片内部高速缓存(cache)、芯片外部高速缓存(SRAM、SDRAM、DRAM)、主存储器(FLASH、EEPROM)、外部存储器(磁盘、光盘、CF卡、SD卡)和远程二级存储器(分布式文件系统、WEB服务器)，6个层次的结构。
上述设备从上而下，依次速度更慢、容量更大、访问频率更小，造价更便宜。
2、高速缓存(cache)工作原理（参照教程126页，博客画不了图）：主要利用了程序的局部性特点。
地址映象是指把主存地址空间映象到cache的地址空间。
地址变换是指当程序或数据已经装入到cache后，在实际运行过程中，把主存地址如何编程cache空间的地址。
常用的地址映象和地址变换的方式有：（教程127页）直接映象和变换：速度快，造价低，但有局限性，不能充分利用cache的好处。
组相联地址映象和变换：速度稍慢但是命中率高。
全相联地址映象和变换：可以任意映射。
常用的cache替换算法：轮转法和随机替换算法。
高速缓存的分类：统一cache和独立的数据/指令cache写通cache和写回cache读操作分配cache和写操作分配cache3、存储管理单元（MMU）MMU在CPU和物理内存之间进行地址转换，将地址从逻辑空间映射到物理空间，这个过程称为内存映射。
linux内存计算方法
linux内存计算方法
Linux内存计算方法是指在Linux系统中计算可用内存的一种方法。
在Linux中，内存被分为物理内存和虚拟内存两部分。
物理内存是指计算机实际拥有的内存，而虚拟内存是在物理内存的基础上，通过硬盘等外部存储设备来扩展内存容量。
在计算可用内存时，需要考虑系统的缓存和交换分区。
缓存是系统将最近使用的数据存储在内存中，以便下次访问时能够更快地加载。
交换分区是指在内存容量不足时，系统将部分内存数据存储到硬盘中，以释放内存空间。
计算可用内存的公式为：可用内存 = 物理内存 - 已使用的内存- 缓存 - 交换分区。
其中已使用的内存可以通过运行“free”命令
查看，而缓存和交换分区需要通过运行“cat /proc/meminfo”命令
来查询。
在实际应用中，为了避免系统出现内存不足的情况，可以通过调整系统的缓存和交换分区大小来优化内存使用效率。
此外，还可以通过增加物理内存容量来提升系统的性能表现。
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linux内核原理
linux内核原理Linux内核是一种开源的操作系统内核，它是操作系统最底层的部分，负责管理计算机的各种硬件资源并提供给其他软件运行所需的服务。
本文将介绍Linux内核的原理，包括其架构、进程管理、内存管理和文件系统等方面。
Linux内核的架构是以模块化的方式设计的，主要由核心模块、设备驱动程序、文件系统和网络协议栈等组成。
核心模块是内核的主要部分，负责处理系统调用、进程管理和内存管理等功能。
设备驱动程序用于管理和控制计算机的硬件设备，文件系统用于管理计算机上的文件和目录，而网络协议栈则是负责处理网络通信的部分。
进程管理是Linux内核的核心功能之一、进程是指在运行中的程序，Linux内核通过进程管理功能来创建、调度和终止进程。
每个进程都有自己的进程控制块（PCB），内核利用PCB保存进程的状态信息，包括进程的代码、数据、堆栈和打开的文件等。
内存管理是Linux内核的另一个重要功能。
内核通过内存管理功能来为进程分配和管理内存。
Linux内核使用虚拟内存技术，将物理内存分成固定大小的页，并为每个进程分配虚拟地址空间。
内核通过页表来管理虚拟地址空间和物理内存之间的映射关系，以实现进程之间的隔离和保护。
文件系统是Linux内核的一个重要组成部分。
Linux内核支持多种文件系统，包括常见的ext4、NTFS和FAT等。
文件系统管理计算机上的文件和目录，通过文件系统接口提供对文件的读写和操作。
Linux内核利用文件描述符来标识打开的文件，并通过虚拟文件系统层将文件系统的具体实现与应用程序解耦。
除了上述功能，Linux内核还负责处理中断和系统调用等事件。
中断是计算机硬件的一种机制，用于通知内核有特定的事件发生，如硬件故障或外部设备的输入。
内核通过注册中断处理程序来响应中断事件，并进行相应的处理。
系统调用是应用程序与内核之间的接口，应用程序可以通过系统调用请求内核执行特定的操作。
总结来说，Linux内核是一种开源的操作系统内核，负责管理计算机的各种硬件资源并提供给其他软件运行所需的服务。
奔跑吧Linux内核入门篇读书札记
《奔跑吧Linux内核入门篇》读书札记一、Linux内核概述Linux内核是Linux操作系统的核心部分，负责管理系统的硬件资源、处理软件与硬件之间的交互、确保系统安全稳定地运行。
内核作为操作系统的中枢系统，对于了解计算机系统的重要性不言而喻。
在Linux生态系统中，内核是构建整个操作系统的基石。
它不仅提供了各种硬件接口和服务，而且协调处理各个应用程序之间的运行关系。
通过控制进程、内存管理、文件系统等关键模块，Linux内核实现了系统的稳定可靠以及高性能。
由于其开源特性，Linux内核的开放性、模块化设计使其可维护性和扩展性得到了极大的提升。
系统资源管理：内核负责管理和分配系统的硬件资源，如CPU、内存等，以确保系统的运行效率和稳定性。
硬件抽象层：通过硬件抽象层，内核实现了应用程序与底层硬件的隔离，提高了系统的可移植性和兼容性。
系统进程管理：内核管理系统的进程创建、终止以及调度，保证各个进程得到合理的资源分配和时间片分配。
文件系统管理：内核负责处理文件系统的创建、删除以及挂载等操作，提供持久性数据的存储和访问机制。
系统安全机制：内核提供系统的安全机制，包括用户权限管理、进程间通信的安全等，保障系统安全运行和用户数据安全。
通过对Linux内核的学习，我们可以深入了解操作系统的内部工作原理，掌握系统资源的管理和调度机制，为后续的软件开发和系统维护打下坚实的基础。
Linux内核的学习也是深入理解计算机科学的重要一环，有助于提升个人在计算机领域的综合素质。
在未来的学习实践中，我将致力于探究Linux内核的工作原理、源码解析、模块开发与调试等方面的知识，通过实际操作和深入实践来提升自身技能水平。
通过系统的学习与实践，相信我可以逐步掌握Linux内核的知识体系，为未来的技术研究和开发工作打下坚实的基础。
1. Linux内核简介Linux内核是Linux操作系统的核心组成部分，它负责硬件管理、系统进程调度、内存分配以及安全等功能。
linux内存限制参数
在Linux系统中，内存限制参数主要通过ulimit命令和相关的配置文件来进行设置。
以下是一些常见的内存限制参数以及它们的作用：
1.物理内存限制 (ulimit -m)：
ulimit -m命令用于设置或显示当前进程的物理内存限制。
这个限制表示进程
使用的实际物理内存的最大数量，以千字节为单位。
2.虚拟内存限制 (ulimit -v)：
ulimit -v命令用于设置或显示当前进程的虚拟内存限制。
这个限制表示进程
使用的虚拟内存的最大数量，以千字节为单位。
3.核心转储文件大小限制 (ulimit -c)：
ulimit -c命令用于设置或显示核心转储文件的最大大小，以千字节为单位。
核心转储文件是在程序崩溃时生成的包含程序内存映像的文件。
4.进程数据区大小限制 (ulimit -d)：
ulimit -d命令用于设置或显示进程数据区的最大大小，以千字节为单位。
数
据区包含程序的全局变量和动态分配的内存。
5.栈大小限制 (ulimit -s)：
ulimit -s命令用于设置或显示进程栈的最大大小，以千字节为单位。
栈是用
于存储局部变量和函数调用信息的内存区域。
这些ulimit命令通常在shell会话中使用，限制作用于当前会话中的进程。
如果你希
望永久性地设置这些限制，可以考虑修改系统的配置文件，如/etc/security/limits.conf。
请注意，修改这些限制可能需要足够的权限，通常需要使用超级用户权限 (sudo)。
在进行此类更改时，请谨慎操作，以免影响系统的稳定性。
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引子为什么要写这个笔记：1，这本书的中文版翻译了太垃圾，没法阅读。
阅读英文原版，可以很好的理解作者的思路。
作此笔记备忘2，一直以来学习LINUX kernel的知识缺乏系统化，借对这本书的学习，系统化的学习一下LINUX kernel。
3，自己一直在做一个too small，too simple的单进程，特权模式，64bit保护模式的称不上OS的ＯＳ，已经做完了bootloader, 构思kernel的实现的时候，困惑在内存管理的实现上，阅读这本书，希望能有利于自己的OS的编写。
4，克服惰性，多读书，希望一天能阅读5页，争取半年内阅读完这本原版700多页的巨著。
不足：我不可能完全理解LINUX 内存管理的精髓，肯定有很多地方理解错误。
希望大家能够指正，以便提高，谢谢。
学习方法：可能您第一次阅读的时候很多地方都不理解，不用担心。
那您可能需要阅读一些文件系统的知识。
或者阅读全部笔记后，再回头阅读，有些地方您就理解了。
言归正传：一、概要可用工具CodeViz: 生成代码调用关系图的工具，这个工具我现在还没有去使用，有兴趣的可以自己试试去建立调用关系图。
http://www.csn.ul.ie/~mel/projects/codeviz/Linux cross reference (LXR): 以web的方式阅读和查找LINUX内核源代码的工具。
这个工具安装相当麻烦，我建议直接到它的官方网站直接读代码。
http://lxr.linux.no/linux+v2.6.24/模块LINUX内存管理代码模块主要分为4个部分：1.Out of memory 代码在mm/oom_kill.c 貌似用于杀进程的时候对内存的操作2.虚拟内存的分配代码在mm/vmalloc.c3.物理内存页面分配代码在mm/page_alloc.cVMA（virtual memory addresses)的创建和进程内的内存区域的管理4.这些模块，贯穿与其他kernel代码之中，形成更复杂的系统模块，如页面替换策略，buffer的输入输出等二、物理内存从硬件角度看内存系统，有2种主流的体系结构，不一致的内存访问系统（NUMA），我不知道什么系统在用这样模式，这种系统将内存系统分割成2块区域（BANK），一块是专门给CPU 去访问，一块是给外围设备板卡的DMA去访问。
另外一种体系结构，是一致的内存访问系统（UMA），PC都是用的这种结构，这种结构的对于CPU和其他外围设备访问的内存在一块内存条上，没有任何不同。
LINUX内核需要支持这2种体系结构。
它引入了一个概念称为node，一个node对应一个bank，对于UMA体系的，系统中只有一个node。
在LINUX中引入一个数据结构“struct pglist_data”,来描述一个node，定义在include/linux/mmzone.h文件中。
（这个结构被typedef pg_data_t）对于NUMA系统来讲，整个系统的内存由一个node_data的pg_data_t指针数组来管理。
（因为可能有多个node）对于PC这样的UMA系统，使用struct pglist_datacontig_page_data，作为系统唯一的node管理所有的内存区域。
（UMA系统中中只有一个node）每个node又被分成多个zone，它们各自描述在内存中的范围。
zone由struct zone_struct 数据结构来描述。
zone的类型由zone_t表示，有ZONE_DMA, ZONE_NORMAL, ZONE_HIGHMEM这三种类型。
它们之间的用途是不一样的，ZONE_DMA类型的内存区域在物理内存的低端，主要是ISA设备只能用低端的地址做 DMA操作。
ZONE_NORMAL类型的内存区域直接被内核映射到线性地址空间上面的区域（line address space），以后的章节将详细描述。
ZONE_HIGHMEM 将保留给系统使用。
在PC系统中，内存区域类型如下分布：ZONE_DMA 0-16MBZONE_NORMAL 16MB-896MBZONE_HIGHMEM 896MB-物理内存结束大多数kernel的操作只使用ZONE_NORMAL区域，系统内存由很多固定大小的内存块组成的，这样的内存块称作为“页”（PAGE），x86体系结构中，page的大小为4096个字节。
每个物理的页由一个 struct page的数据结构对象来描述。
页的数据结构对象都保存在mem_map全局数组中。
从载入内核的低地址内存区域的后面内存区域，也就是 ZONE_NORMAL开始的地方的内存的页的数据结构对象，都保存在这个全局数组中。
因为ZONE_NORMAL区域的内存空间也是有限的，所以LINUX也支持High memory的访问，这个下面章节会描述，这个章节，将主要描述node，zone，page及它们之间的关联。
Nodes表示node的数据结构为pg_data_t, 也就是struct pglist_data, 这个结构定义在<linux/mmzone.h>中：typedef struct pglist_data {struct zone node_zones[MAX_NR_ZONES];struct zonelist node_zonelists[MAX_ZONELISTS];int nr_zones;struct page *node_mem_map;struct bootmem_data *bdata;unsigned long node_start_pfn;unsigned long node_present_pages; /* total number of physical pages */unsigned long node_spanned_pages; /* total size of physical pagerange, including holes */int node_id;wait_queue_head_t kswapd_wait;struct task_struct *kswapd;int kswapd_max_order;} pg_data_t;node_zones: 分别为ZONE_DMA,ZONE_NORMAL,ZONE_HIGHMEMnode_zonelists: 分配内存操作时的区域顺序，当调用free_area_init_core()时，由mm/page_alloc.c文件中的build_zonelists()函数设置。
nr_zones: node中的zone的数量，1到3个之间。
并不是所有的node都有3个zone的，比如有些就没有ZONE_DMA区域。
node_mem_map: node中的第一个page，它可以指向mem_map中的任何一个page。
bdata: 这个仅用于boot 的内存分配，下面再描述node_start_pfn: pfn是page frame number的缩写。
这个成员是用于表示node中的开始那个page在物理内存中的位置的。
2.4以前的版本，用物理地址来表示的，后来由于硬件的发展，物理内存很可能大于32bit所表示4G的内存地址，所以改为以页为单位表示。
node_present_pages: node中的真正可以使用的page数量node_spanned_pages: node中所有存在的Page的数量，包括可用的，也包括被后面讲到的mem_map所占用的，dma所占用的区域的。
（做了修正）英文原版是这么描述的："node spanned pages" is the total area that is addressed by the node, includingany holes that may exist.可能是包括hold的node可以访问的区域的数量吧。
node_id: node的NODE ID，从0开始kswapd_wait: node的等待队列对于单一node的系统，contig_page_data是系统唯一的node数据结构对象。
Zone每个zone都由一个struct zone数据结构对象描述。
zone对象里面保存着内存使用状态信息，如page使用统计，未使用的内存区域，互斥访问的锁（LOCKS）等。
struct zone在<linux/mmzone.h>中定义（把不关心的NUMA和memory hotplug相关的成员给省略掉了）：struct zone {unsigned long free_pages;unsigned long pages_min, pages_low,pages_high;unsigned long lowmem_reserve[MAX_NR_ZONES];struct per_cpu_pageset pageset[NR_CPUS];spinlock_t lock;struct free_area free_area[MAX_ORDER];ZONE_PADDING(_pad1_) //用于字节对齐spinlock_t lru_lock;struct list_head active_list;struct list_head inactive_list;unsigned long nr_scan_active;unsigned long nr_scan_inactive;unsigned long nr_active;unsigned long nr_inactive;unsigned long pages_scanned;int all_unreclaimable;atomic_t reclaim_in_progress;atomic_long_t vm_stat[NR_VM_ZONE_STAT_ITEMS ];int prev_priority;ZONE_PADDING(_pad2_) //用于字节对齐wait_queue_head_t * wait_table;unsigned long wait_table_hash_nr_entries;unsigned long wait_table_bits;struct pglist_data *zone_pgdat;unsigned long zone_start_pfn;unsigned long spanned_pages;unsigned long present_pages;const char *name;} ____cacheline_internodealigned_in_smp;free_pages：未分配使用的page的数量。