Linux虚拟内存管理怎么操作
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小锋
2023-10-20Linux虚拟内存管理是操作系统内存管理的关键组成部分，它允许操作系统有效地管理系统内存资源，以便多个进程可以共享系统内存而不会相互干扰。虚拟内存允许操作系统将物理内存与磁盘空间相结合，以扩展可用内存。在Linux中，虚拟内存管理涉及一系列关键操作，包括页面分配、页面交换、内存保护和页面回收。以下是有关Linux虚拟内存管理的基本操作的详细介绍：
1. 页面分配
虚拟内存管理的一个核心任务是为进程分配内存页。Linux通过使用页面表和页表项来实现这一点。每个进程都有自己的地址空间，其中包含虚拟地址，操作系统通过将虚拟地址映射到物理内存页来分配内存。这个过程通常包括以下步骤：
当进程请求分配内存时，内核会查找可用的物理内存页。
如果没有足够的可用页，操作系统会选择一个页进行替换，将其写回磁盘以腾出空间。
然后，内核将虚拟地址映射到选定的物理页，更新页面表。
2. 页面交换
Linux使用页面交换机制来管理内存压力。当物理内存不足时，操作系统会将不常用的内存页写入磁盘，以释放物理内存以供更重要的任务使用。这个过程被称为页面交换。关键操作包括：
选择要交换的页面，通常选择最不常用的页面。
将选定的页面写入交换分区或交换文件。
更新进程的页表，将虚拟地址指向交换出的位置。
3. 内存保护
虚拟内存管理还涉及内存保护，以确保一个进程不能访问其它进程的内存。Linux使用分页机制和权限位来实现内存保护。关键操作包括：
每个页面表项都包括权限位，用于指定该页是否可以读、写、执行。
内核检查访问权限，以确保进程只能访问其允许的内存。
4. 页面回收
页面回收是Linux虚拟内存管理的另一个重要操作。当进程不再需要某些内存页时，这些页需要被回收以释放资源。页面回收的关键操作包括：
内核跟踪页面的引用计数。
当引用计数为零时，内核将页面标记为可回收。
通过页面回收机制，内核可以重用这些页面，分配给其他进程。
