内存管理

进程构成：1.代码段 ：可执行程序代码

2.数据段：已经初始化的全局变量，静态变量，连续存储

3.BSS段：未初始化的全局变量，连续存储

4.堆（heap）：向上分配的内存段，由malloc，new申请，free，delete释放，连续存储

5.栈（stack）：向下分配的内存段，   局部变量，函数参数

内核进程内存区域数据结构：

vm_area_struct，以链表、红黑树的形式组织内存区域；链表用于遍历全部节点，红黑树用于定位定位特定内存内存区域虚拟内存：进程申请的内存是虚拟内存（分段），只有当程序真的访问内存时才会（缺页中断）去实际申请物理内存。实例：在go代码中，一次性申请4G内存（显示是虚拟内存）是可以的，不会异常关闭，但当实际使用4G内存时，会收到killed信号，导致程序异常退出。

物理内存管理：

struct_page, 通过分页机制实现，页大小为4K，内核使用“伙伴”关系来管理空闲页面。

伙伴管理原理:

将物理内存分成11个块链表，每个链表包含的是大小为1,2,4,8...512,1024的连续页框块;举例来说要分配256个连续页框，会先到块大小为256的链表中查找空闲块，若有直接返回，若没有，去大小为512的链表中进行查找，将512大小块分为两部分，一部分返回，一部分插入256大小的链表中，若512大小的链表中还没有，到1024大小的链表中查找，取出256大小的块，将剩下的512,256的块分别插入到各个链表中，内存释放的过程则是相反的。

内核内存分配技术slab:

每个 slab 由一个或多个物理连续的页面组成，每个 cache 由一个或多个 slab 组成，每个内核数据结构都有一个 cache

slab 分配器提供两个主要优点：

没有因碎片而引起内存浪费。碎片不是问题，因为每个内核数据结构都有关联的 cache，每个 cache 都由一个或多个 slab 组成，而 slab 按所表示对象的大小来分块。因此，当内核请求对象内存时，slab 分配器可以返回刚好表示对象的所需内存。

可以快速满足内存请求。因此，当对象频繁地被分配和释放时，如来自内核请求的情况，slab 分配方案在管理内存时特别有效。分配和释放内存的动作可能是一个耗时过程。然而，由于对象已预先创建，因此可以从 cache 中快速分配。再者，当内核用完对象并释放它时，它被标记为空闲并返回到 cache，从而立即可用于后续的内核请求。