rstevens

  学习 Linux 内核，应该是首先建立清晰的概念，把握整体，然后才是深入细节。
内存管理看上去比较复杂，但我认为，掌握以下几个基本概念，在学习时，就能做到成竹在胸
欢迎补充、讨论！

1、内存管理的首要任务
   很简单，就是把可用的物理内存管理好。
   怎么管理？提供一套统一的接口，用于分配内存和释放内存。
   这套接口就是最基本的物理内存分配方式，采用的分配方法是伙伴策略。

   更高一级的内存分配策略
   基本的内存分配策略，可以避免外部因素导致的分片（外分片？）
   为了避免因为小于 1 page 的请求导致的分片（内分片），又在基本分配基础之上，采用了 SLAB 分配策略。当然，也可以采用其它的分配策略。

   记住，无论是内核代码，还是用户空间代码，都必须首先申请内存，然后才能使用。
   而无论什么分配方式，最终都是由基本的内存分配器负责分配分配内存。


2、理解 x86 的映射机制
   我们想直接访问一个物理内存的地址，如果那样，没有逻辑地址、虚拟地址、物理地址、段、页。。。的概念，世界多美好，
   但是，现实是残酷的。 X86 ，或者说现代的处理器，不允许你直接访问物理内存。（所有讲 Linux 操作系统的书都解释了原因）。
   我们必须使用逻辑地址，通过段映射，页映射，才能访问到物理内存。

   如何理解段映射和页映射？？？？
   段映射和页映射，是 CPU 干的事情。内核所能做的事情，就是根据可用的物理内存，配置好页目录表、页表，然后告诉 CPU。
   对于同样一块物理内存，内核有内核的映射方式，每个进程有自己的映射方式。（正因为如此，才能在进程之间共享内存；也才能使得内核能访问进程的内存）
   内核对所有的物理内存（896M 以内）都进行了映射；但是映射并不表示分配！！！内核需要内存的时候，也得先申请，后使用。
   进程则只对必须使用的内存进行映射，并在需要的时候动态建立新的映射关系。

3、从用户空间进入内核空间，以及从内核空间返回用户空间时，页目录表、页表是如何发生切换的

在这三个概念基础之上，我们进一步可以理解：

4、进程空间如何管理内存
    进程虽然理论上拥有 3G 空间，但实际只使用很少的内存，因此进程是动态的建立映射关系的。
    此外，进程采用“内存区间”来管理属于自己的内存。
    当需要内存的时候，
    首先建立一个“内存区间”（线性地址）
    然后通过内存分配器，申请一块物理内存。
    最后，在“内存区间”与物理内存之间建立映射关系

zhwang

嗯，看了LZ的言论，发现我还停留在3的阶段，要学的东西太多了。

rstevens

头脑中始终清醒的有这些基本概念，那么就可以进一步深入去学习伙伴策略、 SLAB 分配器、进程的“内存区间”，页目录表、页表的管理方式等等实现细节。而不至于被逻辑地址、线性地址（虚拟地址）、物理地址、内核空间、用户空间这些概念折腾的头晕脑张

我喜欢的学习方法是首先提出一系列问题，然后带着这些问题一个一个去书中，代码中求解。
其实，更高级的方法，应该是首先自己思考如何解决问题，然后去求证，而不是求解。当然，这可能就是最高境界了

lwf163

正在学习linux内核的内存管理，小有收获！呵呵

wuhua0904

初学者，发现还有好多东西要学

godmatrix

我想问个问题，用户空间访问内存和内核访问物理内存的不同在哪里？是不是用户空间通过分页机制，而内核通过映射（偏移PAGE_OFFSET）来访问物理内存？

wuqixuan

答复楼上的问题, 我的理解是, OS不能直接访问内存, 只能通过CPU的MMU(通过地址映射)来访问内存, 因此只有 CR3 中和页表中存放的是物理地址, 其余代码中出现的地址都是线性地址. PAGE_OFFSET的使用, 我想只是为了算出物理地址, 然后就马上把这个地址赋值给 CR3 或页表, 不会直接使用这个地址的.
请版主看看我分析得是否正确?