这篇文章给大家介绍如何理解Linux进程的内存管理,内容非常详细,感兴趣的小伙伴们可以参考借鉴,希望对大家能有所帮助。
几个关键的数据结构
一个进程的虚拟地址空间主要由两个数据结来描述,一个是 mm_struct,一个是 vm_area_structs。
mm_struct结构描述了一个进程的整个虚拟地址空间,vm_area_truct描述了虚拟地址空间的一个区间(简称虚拟区)。下图就是我们所说的由task_struct到mm_struct,进程的地址空间的分布。
每一个进程都会有自己独立的mm_struct,这样每一个进程都会有自己独立的地址空间,这样才能互不干扰。当进程之间的地址空间被共享的时候,我们可以理解为这个时候是多个进程使用一份地址空间,这就是线程。
struct mm_struct { struct vm_area_struct *mmap; //指向虚拟区间(VMA)链表 struct rb_root mm_rb; //指向red_black树 struct vm_area_struct *mmap_cache; //找到最近的虚拟区间 unsigned long(*get_unmapped_area)(struct file *filp,unsigned long addr,unsigned long len,unsigned long pgoof,unsigned long flags); void (*unmap_area)(struct mm_struct *mm,unsigned long addr); unsigned long mmap_base; unsigned long task_size; //拥有该结构体的进程的虚拟地址空间的大小 unsigned long cached_hole_size; unsigned long free_area_cache; pgd_t *pgd; //指向页全局目录 atomic_t mm_users; //用户空间中有多少用户 atomic_t mm_count; //对"struct mm_struct"有多少引用 int map_count; //虚拟区间的个数 struct rw_semaphore mmap_sem; spinlock_t page_table_lock; //保护任务页表和mm->rss struct list_head mmlist; //所有活动mm的链表 mm_counter_t _file_rss; mm_counter_t _anon_rss; unsigned long hiwter_rss; unsigned long hiwater_vm; unsigned long total_vm,locked_vm,shared_vm,exec_vm; usingned long stack_vm,reserved_vm,def_flags,nr_ptes; unsingned long start_code,end_code,start_data,end_data; //代码段的开始start_code ,结束end_code,数据段的开始start_data,结束end_data unsigned long start_brk,brk,start_stack; //start_brk和brk记录有关堆的信息,start_brk是用户虚拟地址空间初始化,brk是当前堆的结束地址,start_stack是栈的起始地址 unsigned long arg_start,arg_end,env_start,env_end; //参数段的开始arg_start,结束arg_end,环境段的开始env_start,结束env_end unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; struct linux_binfmt *binfmt; cpumask_t cpu_vm_mask; mm_counter_t context; unsigned int faultstamp; unsigned int token_priority; unsigned int last_interval; unsigned long flags; struct core_state *core_state; }如何理解Linux进程的内存管理