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Linux内核页框分配与内存碎片治理

共计 30 章节

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内存管理概述

Linux内存管理子系统的作用 · 物理内存与虚拟内存概念 · MMU硬件基础

内存管理概述Linux

虚拟内存与地址空间

虚拟地址 · 物理地址 · 线性地址转换过程

虚拟内存地址空间

内存描述符mm_struct

进程地址空间描述 · mm_struct关键字段解析 · 内核线程与用户进程的mm区别

虚拟内存区域VMA

VMA数据结构 · VMA操作函数（find_vma · insert_vm_struct）

VMA虚拟内存区域

页表项格式 · TLB工作原理 · TLB刷新策略

物理内存管理架构

NUMA与UMA架构 · 内存节点（pg_data_t） · 内存域（zone）划分

物理内存管理架构NUMA

内存节点pg_data_t

节点描述符结构 · 节点初始化流程 · 节点与CPU的亲和性

ZONE_DMA · ZONE_DMA32 · ZONE_NORMAL

页帧page结构

struct page核心字段 · flags标志位 · refcount引用计数

伙伴系统算法原理

伙伴系统设计思想 · 最大最小碎片化问题 · 2的幂次分配

伙伴系统算法原理伙伴系统设计思想

伙伴系统核心数据结构

free_area数组 · MIGRATE_TYPES迁移类型 · per-CPU页框缓存

伙伴系统核心数据…free

页框分配函数alloc_pages

分配路径分析 · 快速路径与慢速路径 · gfp_mask标志位详解

页框释放函数__free_pages

释放流程 · 伙伴合并算法 · 防止过度碎片化的策略

迁移类型与反碎片化

MIGRATE_UNMOVABLE · MIGRATE_RECLAIMABL… · MIGRATE_MOVABLE

迁移类型反碎片化

per-CPU页框缓存

per-CPU缓存结构 · 批量分配与释放 · 冷热页概念

per-CPU页框缓存

内存回收机制概述

页面回收触发条件 · kswapd内核线程 · 直接回收与后台回收

内存回收机制概述页面回收触发条件

LRU链表与页面老化

活跃链表与非活跃链表 · 页面访问位 · 第二次机会算法

页面交换与swap

swap分区与swap文件 · swap cache · 换入换出流程

swap页面交换

slab设计目标 · slab · slub

slub分配器详解

slub核心数据结构 · 对象分配与释放 · partial/slabs链表管理

slub分配器详解

vmalloc与ioremap

vmalloc区域布局 · vmalloc分配流程 · ioremap映射物理地址

kmalloc与kfree

kmalloc底层实现 · GFP_KERNEL与GFP_ATO… · 分配大小限制

内存映射与mmap

文件映射与匿名映射 · mmap系统调用流程 · 缺页异常处理

mmap内存映射

缺页异常处理

do_page_fault流程 · major/minor fault区… · 写时复制（COW）技术

缺页异常处理do

内存压缩与碎片整理

内存碎片化问题 · compaction机制 · migrate_pages迁移

内存压缩碎片整理

OOM Killer机制

OOM触发条件 · oom_score计算 · 选择victim进程

cgroup内存控制

memory cgroup架构 · 内存限额与统计 · 软限制与硬限制

cgroup内存控制

内存热插拔

物理内存热插拔流程 · 内存块管理 · online/offline状态切换

内存热插拔物理内存热插拔流…

内存性能调优

numa平衡 · 透明大页（THP） · 内存预分配

内存性能调优numa

内核内存调试与追踪

slabinfo · vmstat · tracepoint

内核内存调试追踪