Linux虚拟内存管理基础--终极版
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linux ulimit 参数ulimit是Linux系统中的一个命令,用于设置限制用户的资源使用。
它可以帮助管理员控制用户对系统资源的访问,并防止用户滥用资源导致系统崩溃或耗尽。
在Linux系统中,每个用户都有一组资源限制,例如CPU时间,内存使用,文件打开数等。
ulimit命令可以用来查看和修改这些限制。
它允许管理员限制或扩展用户的资源使用。
ulimit命令的一般语法是:ulimit [-SHacdflmnpqrstuvx] [限制项]常用的ulimit参数包括:- -a:显示当前所有资源的限制。
- -c:设置程序的内核核心文件大小限制,单位是字节。
- -d:设置数据区大小限制,单位是KB。
- -f:设置文件大小限制,单位是KB。
- -i:设置用户最多可以打开的文件数。
- -l:设置最大锁定内存地址空间的大小,单位是KB。
- -m:设置可用的最大虚拟内存大小,单位是KB。
- -n:设置可以创建的文件描述符的最大数量。
- -p:设置管道缓冲区的大小,单位是KB。
- -s:设置堆栈大小限制,单位是KB。
- -t:设置CPU时间限制,单位是秒。
- -u:设置用户的最大进程数量。
- -v:设置虚拟内存大小限制,单位是KB。
限制项取值可以是一个具体的数字,也可以是一个“soft limit”和“hard limit”的组合。
- soft limit:软限制,不允许超过该值,但用户可以调整。
- hard limit:硬限制,用户不允许超过该值,即使是root用户也不行。
可以使用“ulimit -a”命令来查看当前系统的所有限制项及其值。
例如,可以查看当前系统允许的最大用户进程数量,最大打开文件数等。
ulimit命令的设置是临时的,对当前的终端会话生效。
如果希望设置永久生效,需要修改配置文件。
在Linux系统中,资源限制是由内核管理的。
可以通过查看/proc文件系统中的特定文件来了解当前系统的资源限制。
例如,可以查看/proc/sys/fs/file-max文件来查看系统最大文件数的限制。
linux系统基础知识Linux系统基础知识Linux是一种自由和开放源代码的类Unix操作系统,它是由Linus Torvalds在1991年首次发布的。
Linux系统具有高度的可定制性和灵活性,因此在服务器、超级计算机、移动设备等领域得到了广泛的应用。
本文将介绍Linux系统的基础知识,包括Linux的发行版、文件系统、用户和权限、命令行和图形界面等方面。
一、Linux的发行版Linux系统有许多不同的发行版,每个发行版都有自己的特点和用途。
常见的Linux发行版有Ubuntu、Debian、Fedora、CentOS、Red Hat等。
这些发行版都是基于Linux内核开发的,但它们的软件包管理、安装方式、默认桌面环境等方面有所不同。
选择适合自己的Linux发行版可以提高工作效率和使用体验。
二、文件系统Linux系统的文件系统采用树形结构,根目录为/。
在根目录下有许多子目录,如bin、etc、home、usr等。
其中,/bin目录存放系统命令,/etc目录存放系统配置文件,/home目录存放用户的主目录,/usr目录存放系统软件和库文件等。
Linux系统支持多种文件系统,如ext4、NTFS、FAT32等。
文件系统的选择取决于使用场景和需求。
三、用户和权限Linux系统是一个多用户系统,每个用户都有自己的用户名和密码。
用户可以通过命令行或图形界面登录系统,并执行各种操作。
Linux 系统采用权限控制机制,每个文件和目录都有自己的权限。
权限分为读、写、执行三种,分别对应数字4、2、1。
文件和目录的权限可以通过chmod命令进行修改。
Linux系统还有超级用户root,拥有系统的最高权限,可以执行任何操作。
四、命令行Linux系统的命令行界面是其最基本的界面,也是最强大的界面。
通过命令行可以执行各种操作,如创建文件、修改权限、安装软件等。
Linux系统的命令行界面有许多命令,如ls、cd、mkdir、rm、chmod等。
linux内存分配机制Linux操作系统的内存管理机制是指操作系统如何管理和分配系统的物理内存。
Linux使用虚拟内存管理机制来管理内存资源,以提供给应用程序更大的内存空间并保证系统的稳定性。
Linux的内存管理机制包括以下几个方面:1.虚拟内存管理:虚拟内存是一种将主存中的物理地址与应用程序中的虚拟地址进行映射的技术。
通过虚拟内存管理机制,Linux可以将应用程序需要的内存空间按需从硬盘加载到物理内存,以满足应用程序的要求。
这样,应用程序能够访问比物理内存更大的内存空间,并且不需要关心实际的物理内存地址。
2.页面调度和换入换出:Linux将内存按照固定大小的页面(通常为4KB)进行管理。
物理内存被分成多个页面框,每个页面框可以存放一个页面。
当应用程序需要更多内存时,Linux会将一部分不常用的页面从物理内存中换出到硬盘上的交换空间,以腾出空间给新的页面。
而当应用程序访问换出到硬盘的页面时,Linux会将其换入到物理内存中。
3.页表和地址映射:为了实现虚拟内存的管理,Linux使用页表来存储虚拟地址与物理地址之间的映射关系。
每个进程都有自己的页表,用于将进程的虚拟地址转换为物理地址。
Linux使用多级页表来管理大内存空间,以节省内存空间的开销。
4.内存分配算法:Linux通过伙伴系统进行内存的分配。
伙伴系统将整个物理内存按照2的幂次进行划分,并以块为单位进行分配。
当应用程序请求一定大小的内存时,Linux会查找并分配与请求大小最接近的2的幂次块。
如果没有找到合适的块,则会从较大的块中进行分割,直到找到合适的块。
5.内存回收和回收算法:Linux通过页面置换算法回收不再使用的内存页面,以便将其分配给其他进程。
常用的页面置换算法包括最近最少使用(LRU)算法和时钟置换算法。
Linux还通过SLAB分配器来回收和管理内核对象的内存。
总结起来,Linux的内存分配机制包括虚拟内存管理、页面调度和换入换出、页表和地址映射、内存分配算法以及内存回收和回收算法。
系统对进程的虚拟内存管理:mm{},vm_area_struct{}系统对物理内存管理:page{}每个进程都可用4G的虚拟地址空间 0~4G,每个进程的页表不同(page table : 内存映射。
Memory mapping)几种内存地址:物理地址(PA),虚拟地址:内核空间: 3~4G共1G, 内核虚拟地址(其中包括896M的内核逻辑地址)又划分为两部分:实际的物理地址直接映射到内核空间,当实际物理内存>896M时,此时要做映射,通过建立页表,只有前896M存在这种映射关系当实际物理内存<896M时,PA全部映射到内核空间,此时内核VA –3G=对应的物理PA,反之亦然。
此部分地址称为内核逻辑地址区域kernellogical address用户空间: 0~3G ,页表映射高端内存: >896M的内存空间以上4G虚拟地址空间分配见本子Figure-1。
重点掌握kernel logical address见课件涉及到的内核结构体:task-struct { mm_struct *mm ;}mm_struct *mm {pgd_t pgd;}vm_area_struct * mmap{ } /* emphasis Linux内核中对应进程内存区域的数据结构,一个进程有多个内存区域,所以有多个vma*/cat /proc/<pid>/map内存映射的两层含义:1. 把VA 映射到对应的 PA 上(对VA的操作即对PA的操作)2. 把一个文件的地址空间(文件打开后有缓存,即文件打开后存在于内存上,占用一定内存空间)映射到进程,让进程可以通过访问内存从而访问文件。
内存映射的基本单位都是VMA,如structfile_operations{int (*mmap) (struct file *, struct vm_area_struct *);}Linux内存管理中,4G的进程地址空间, 0-3G为用户空间,3-4G为内核空间,内核空间中小于896M的虚拟内存可以通过offset容易的映射到物理内存,大于896M的部分通过页表映射到物理内存,假如只有800M内存,会被内核空间完全映射,那用户空间的虚拟地址映射到物理内存哪里?是不是内核空间虽然能够完全映射到物理内存,但是因为不会全部使用物理内存,所以当用户空间需要内存映射时,会从物理内存中空闲的部分进行映射?如果是这样,对于物理内存而言,同时存在着内核空间的映射和当前进程的用户空间的映射Problems:文件打开后被调入内存,称之为缓存下载一个新的内核叶框与页区别页的状态page cache, buffer cachefile inodechar tr = malloc(0);把各个函数都用一下,把每个函数的返回值打印出来,看在哪个空间内。
linux内存机制
Linux内存机制是指Linux操作系统中对内存的管理和分配机制。
Linux内存机制是由内核实现的,其目的是为了确保系统稳定性和高效性。
Linux 内存机制包括物理内存管理、虚拟内存管理、内存映射、内存分配和释放等方面。
物理内存管理是指对物理内存的管理和控制。
Linux 内核通过内存映射和页表管理,将物理内存映射到虚拟内存中,实现了内存的隔离和保护。
虚拟内存管理是指对虚拟内存的管理和控制。
Linux 内核通过虚拟内存管理,将进程的逻辑地址空间映射到物理内存中,实现了多个进程的共享内存空间。
内存映射是指将一个文件或设备映射到进程的地址空间中,从而使得这个文件或设备可以像内存一样被访问。
内存分配和释放是指对内存的动态分配和释放。
Linux 内核提供了多种内存分配器,如 SLUB、SLAB 和 Buddy 等,可以根据不同场
景选择不同的内存分配器。
总之,Linux 内存机制是 Linux 操作系统中一个非常重要的子
系统,它为系统提供了高效的内存管理和分配机制,为系统的稳定性和高效性提供了保障。
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linux操作系统比赛适合用的知识点
1.Linux基础:了解Linux的历史、特点和优势,熟悉Linux的
常用命令和操作。
2.文件和目录管理:掌握Linux中文件和目录的管理方法,包括
创建、删除、重命名、移动、复制等操作,以及文件和目录的权限设置。
3.系统管理:了解Linux系统的基本管理,包括用户管理、进程
管理、内存管理、磁盘管理等方面的知识。
4.软件安装和管理:掌握Linux中软件的安装和管理方法,包括
使用包管理器、编译源代码等方式。
5.网络配置和管理:了解Linux中的网络配置和管理,包括IP
地址设置、网络连接、网络服务和防火墙配置等。
6.系统安全:了解Linux中的系统安全知识,包括权限管理、文
件和目录的隐藏、密码管理等,以及如何防范常见的安全威胁。
7.Shell编程:掌握Shell编程的基本语法和技巧,包括变量、
循环、条件判断、函数等方面的知识。
8.系统性能优化:了解Linux系统的性能优化方法,包括磁盘性
能、CPU性能、内存性能等方面的优化。
9.版本控制:了解和使用版本控制工具,如Git,以便在比赛时
更好地协作和管理代码。
10.Linux服务器管理:了解Linux服务器的基本知识和管理方
法,如Web服务器、数据库服务器等。