Linux 中的堆内存分配

Linux 中的堆内存分配

我很困惑,当进程请求“x”量的堆时,Linux 分配的内存是否实际上是物理连续的?

目前我的理解是:Linux中内存分配的单位是页大小。默认情况下,页面大小 = 4KB。该页在 RAM 中物理上是连续的。

从/proc/buddyinfo的输出看出,总内存分为几组group 0, group 1, ... group 10

每个组“n”包含多个物理上连续的内存页,每个大小为 4KB * (2^n)

因此组 0 包含大小为 4KB 的页面,组 1 包含大小为 8KB 的页面,组 2 包含大小为 16KB 的页面,依此类推。

现在,假设应用程序请求 12 KB 内存,并假设从第 2 组开始没有可用的空闲页面。

我想知道

  1. 在这种情况下,通过使用组 0 和组 1 各 1 个页面,内存分配请求是否会成功?还是会失败?

  2. 特定组“n”中的页面在物理内存中是否连续?例如,如果组 2 假设有 5 个空闲页面,那么所有这 5 个页面在物理上都是连续的(5 * 4 * 4=RAM 中的连续块的 80KB)吗?

答案1

实际上物理上是否连续?

不是。这很简单!物理页和进程内存之间的映射几乎是任意的。

在这种情况下,通过使用组 0 和组 1 各 1 个页面,内存分配请求是否会成功?还是会失败?

一般来说,它可以工作(12 kB 确实很小。如果您的系统没有那么多(3)个连续页面,那么您就会遇到严重的问题)。这就是 MMU 的魔力:您可以按照您想要的任何方式对物理页重新排序。您仍然会尝试使这些映射尽可能“直接”,以保持必要的表紧凑,并快速查找可用内存,但如果没有足够的连续内存,但总体上有足够的未使用页面,则它不会失败。

特定组“n”中的页面在物理内存中是否连续?例如,如果组 2 假设有 5 个空闲页面,那么所有这 5 个页面在物理上都是连续的(5 * 4 * 4=RAM 中的连续块的 80KB)吗?

不是。尤其是当您考虑系统如何拥有另一层嵌套页表时,例如通过物理内存和操作系统之间的虚拟化。

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