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面Linux內(nèi)存頁(yè)面機(jī)制研究(linux內(nèi)存頁(yè))

linux是一款十分流行的操作系統(tǒng),由于其穩(wěn)定性和高效性,它被廣泛應(yīng)用于各類嵌入式設(shè)備,以及個(gè)人計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。為了提高Linux的性能,很多內(nèi)核的功能都被改進(jìn),其中尤以內(nèi)存頁(yè)面任務(wù)機(jī)制最為重要。

首先,Linux使用物理內(nèi)存管理系統(tǒng)來(lái)管理存儲(chǔ)器,通過(guò)劃分多個(gè)內(nèi)存的“頁(yè)面(Page)”,從而把整個(gè)內(nèi)存空間劃分為多個(gè)獨(dú)立的內(nèi)存塊。每個(gè)內(nèi)存塊分配一個(gè)唯一的編號(hào),頁(yè)面號(hào),也稱物理頁(yè)面號(hào)(PFN)。

內(nèi)核鼓勵(lì)程序維護(hù)頁(yè)面緩存,用于訪問(wèn)以前使用的數(shù)據(jù)。當(dāng)訪問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí),如果發(fā)現(xiàn)該頁(yè)面當(dāng)前不在緩存中,就會(huì)從存儲(chǔ)器中加載到緩存中。操作系統(tǒng)會(huì)跟蹤頁(yè)面的訪問(wèn)頻率,維護(hù)一個(gè)活躍頁(yè)面列表。當(dāng)某個(gè)頁(yè)面列表超出緩存空間,就會(huì)將一個(gè)不活躍的頁(yè)面寫回存儲(chǔ)器,此時(shí)稱為交換。

此外,內(nèi)核還使用分頁(yè)機(jī)制來(lái)劃分用戶進(jìn)程的虛擬空間,并將其映射到物理內(nèi)存中。這種方式減少了進(jìn)程訪問(wèn)內(nèi)存時(shí)需要分析的地址,當(dāng)數(shù)據(jù)需要更新時(shí),進(jìn)程只需要更新自己私有的頁(yè)面而不影響其他進(jìn)程的數(shù)據(jù)。

Linux的內(nèi)存管理機(jī)制支持虛擬內(nèi)存管理,通過(guò)在硬盤上分配虛擬內(nèi)存,可以減輕物理內(nèi)存的壓力,從而提高系統(tǒng)的性能。

總的來(lái)說(shuō),Linux的內(nèi)存頁(yè)面機(jī)制使用了多種有效的技術(shù)來(lái)管理內(nèi)存,從而讓整個(gè)操作系統(tǒng)具備更強(qiáng)的性能。

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