Linux内存管理－－基本概念及相关数据结构

sunday7808

一、内存管理的基本概念
       1．存储空间
       在32位嵌入式系统中，存储空间的地址范围从0x00000000到0xFFFFFFFF。这4GB存储范围内可以包括以下几种存储空间：
       设备空间（MT_DEVICE）、内部高速SRAM空间（MT_CACHECLEAN）、内部mini cache空间（MT_MINICLEAN）、低端中断向量空间（MT_LOW_VECTORS）、高端中断向量空间（MT_HIGH_VECTORS）、RAM内存空间（MT_MEMORY）、ROM（flash）空间（MT_ROM）
       2．内存空间
       系统的内存空间特指上面的RAM内存空间。
       3．内存页（page）
       Linux是以页（page）为单位来管理物理内存的，一页大小一般等于4096（字节）。页容量越大，系统中可能存在的内存碎片就越多。对应内存页的重要数据结构有struct page。
       4．内存区段（bank）
       一个内存bank表示一块连续内存区域，一个bank一般对应处理器的一个RAM片选管脚上连接的RAM芯片内存空间。对应内存bank的数据结构有struct meminfo。
       5．内存节点（node）
       内存节点是指有一个或者多个内存bank组成的内存集合，如果一个内存节点由多个内存bank组成，这些内存bank之间可以地址连续，也可以不连续，即内存节点内可以存在内存孔洞。对应内存节点的重要数据结构有struct pglist_data(pg_data_t)。
       6．内存页区（zone）
       内存页区是定义在内存节点（node）内的概念，每个内存节点可分为3个内存页区，即DMA页区（ZONE_DMA=0）、Normal页区（ZONE_NORMAL=1）和HighMem页区（ZONE_HIGHMEM=2），三个页区的含义如下：
1）  DMA页区：可以进行DMA操作的RAM内存区域。
2）  Normal页区：不能进行DMA操作的RAM内存区域。
3）  HighMem页区：属于高端内存的区域，高端内存是指系统中的物理内存容量太大，其中高于一定域值的RAM内存页区就是高端内存页区。
对应的内存页区的重要数据结构有struct zone。
7．空闲内存区域（free area）
对应内存空闲区域的重要数据结构有struct free_area。
8．NUMA（Non-Uniform Memory Access）非一致内存访问
二、内存管理相关数据结构
       1．Struct page内存页描述符结构
       struct page {
       page_flags_t flags;  页标志字
       atomic_t _count;   
       atomic_t _mapcount;     
       unsigned long private;   
       struct address_space *mapping;   
       pgoff_t index;               
       struct list_head lru;        
#if defined(WneANT_PAGE_VIRTUAL)
       void *virtual;                 
#endif /* WANT_PAGE_VIRTUAL */
};



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