Linux内核内存管理，它是否一直使用连续的内存页？

Question

linux 内核是否连续分配内存，例如从 malloc ？如果没有大的部分可用，只有较小的部分可以整体工作，Linux 会使用它吗？

Answer 1

我假设在问题中，“连续”指的是物理内存。

您在进程执行时看到的所有地址，例如当您使用 gdb 或 addr2line 时，都是虚拟地址。到物理内存的映射隐藏在幕后。

malloc 通常不是 系统调用。它是特定于平台的系统调用(例如 mmap 或 brk)的包装器。当被一个进程调用时，它会导致调用进程的内存被扩展。

例如，malloc(40960) 可以请求 10 页内存，假设页面大小为 4KB。 Memory Management Unit (MMU) 不会立即在物理内存中分配 10 页。相反，新条目(在本例中为 10)被添加到调用进程的地址空间中，也就是说，新条目被添加到该进程的页表中。此虚拟内存将是连续的。

现在假设在稍后的执行过程中，进程尝试使用这个新分配的内存，在那一刻，由于进程触及未分配的内存而调用页面错误。然后，MMU 将在 RAM 中分配一个实际的物理页(4096 个连续字节)，更新页表并恢复进程的执行。

所以我们唯一可以确定的是 40960 字节中的 4096 字节(一页)在物理内存 (RAM) 中是连续的，尽管整个 40960 字节(10 页)在虚拟内存中看起来是连续的。 10 个页面中的任何一个或所有页面都可以映射到分散在 RAM 中的页面。

虚拟内存隐藏了这一点，并为进程提供了一个干净、连续的空间。 MMU 使用页表通过将虚拟内存映射到物理内存来提供后端支持。