第01章
内存管理概述
为什么需要内存管理 · 虚拟内存与物理内存 · MMU的作用
基础核心概念
第02章
进程地址空间
用户空间与内核空间 · 栈与堆的布局 · 代码段与数据段
进程布局
第03章
内存分配与释放
malloc/free 原理 · brk/sbrk 系统调用 · mmap 映射机制
动态内存系统调用
第04章
伙伴系统算法
伙伴系统的设计思想 · 内存块合并与分裂 · Linux 实现
内核算法
第05章
slab 分配器
slab 设计动机 · 对象缓存与着色 · Linux slab 详解
内核缓存
第06章
页表与地址转换
多级页表结构 · TLB 快表原理 · 大页(HugePage)技术
硬件性能
第07章
虚拟内存管理
缺页异常处理 · 页面置换(LRU/Clock) · 写时复制(COW)
虚拟化置换
第08章
物理内存管理
NUMA 架构 · 内存热插拔 · CMA 连续分配器
NUMA热插拔
第09章
内存回收机制
kswapd 内核线程 · LRU链表与回收 · 压缩与交换
回收kswapd
第10章
内存碎片问题
外部碎片与内部碎片 · 反碎片(THP) · 内存规整
碎片优化
第11章
内存映射文件
mmap 文件映射 · 共享内存原理 · page cache 机制
文件mmap
第12章
堆内存管理
ptmalloc 分析 · jemalloc vs tcmalloc · 内存池设计
堆分配器
第13章
栈内存管理
函数调用栈帧 · 栈溢出检测 · Canary 保护
栈安全
第14章
内存屏障与一致性
内存屏障指令 · volatile · MESI 协议
并发一致性
第15章
内存错误检测
AddressSanitizer · Valgrind · 内存泄漏检测工具
调试工具
第16章
C/C++ 内存安全
野指针与悬空指针 · double free · RAII 智能指针
C/C++安全
第17章
Rust 内存安全
所有权系统 · 借用与生命周期 · 内存安全保证
Rust无GC
第18章
垃圾回收机制
标记-清除 · 分代回收 · Go/Java GC 实现
GC运行时
第19章
内存池技术
固定大小内存池 · 变长内存池 · 多线程内存池
池化性能
第20章
共享内存与 IPC
System V 共享内存 · POSIX 共享内存 · mmap 共享映射
IPC共享
第21章
内存性能优化
缓存友好性 · 预取技术 · 内存对齐与填充
优化缓存
第22章
内存调试技巧
GDB 调试内存 · core dump 分析 · strace 追踪
调试GDB
第23章
内核内存管理
kmalloc 与 vmalloc · 内存节点与区域 · ZONE 管理
内核ZONE
第24章
设备内存管理
DMA 内存分配 · IOMMU 原理 · GPU 内存管理
设备DMA
第25章
容器内存管理
Cgroup 内存限制 · OOM Killer · 容器内存隔离
容器Cgroup
第26章
内存虚拟化
影子页表 · EPT 技术 · 虚拟机内存膨胀
虚拟化EPT
第27章
持久内存编程
NVDIMM 架构 · DAX 直接访问 · 持久内存编程模型
持久化NVDIMM
第28章
内存安全漏洞
缓冲区溢出 · Use-After-Free · 堆溢出利用与防御
安全漏洞
第29章
实时系统内存管理
实时内存分配 · 锁内存 · 避免缺页中断
实时确定性
第30章
内存管理前沿
非易失性内存 · CXL 内存互联 · 内存计算架构
前沿CXL