Linux内核 内存管理（1）概述
一.内存管理硬件结构
CPU拥有VA进行访问，通过MMU进行VA->PA的转换，TLB是MMU的一部分，是地址转换的缓存。TLB miss之后会去找主存里的页表。
一旦获取PA之后，PA以及其对应的数据会放到cache（L1 L2），都找不到也会去找主存。
swap是把主存中暂时不用的数据交换到磁盘里面。
缓存内容 | 地址映射（虚拟→物理） | 数据块（指令或数据） |
归属模块 | MMU（内存管理单元） | 存储器层次结构 |
输入类型 | 虚拟地址 | 物理地址（通常） |
性能目标 | 减少地址转换延迟 | 减少数据访问延迟 |
二. 内存管理总览
可以按照从上往下的顺序，也就是从用户空间分配，到内核空间，再到硬件层面的实现
user
用户进程：应用程序通过内存分配接口（如malloc）请求虚拟内存空间。
malloc/mmap/mlock/madvise/mremap：用户态内存管理API，用于分配、锁定、调整或映射内存。
kernel
系统调用：用户进程通过sys_brk、sys_mmap等陷入内核，触发内核层内存操作。
sys_brk：扩展进程堆空间的系统调用，通常由malloc隐式调用。
sys_mmap：将文件或匿名内存映射到进程地址空间的系统调用。
VMA管理：内核通过虚拟内存区域（VMA）记录进程地址空间的映射属性（如权限、文件关联）。
缺页中断：访问未分配物理页的虚拟地址时，CPU触发中断，内核分配物理页并建立映射。
匿名页面：存储进程堆/栈数据的物理页，无文件背景（如malloc分配的内存）。
page cache：缓存文件数据的物理页，加速文件读写（如mmap文件映射）。
页面回收：内核通过LRU等算法回收闲置页面（如匿名页或page cache）。
slab：内核小内存分配器，管理频繁使用的数据结构（如task_struct）。
伙伴系统：内核物理页分配器，以页为单位管理空闲内存，解决外部碎片问题。
页表管理：维护虚拟页到物理页的映射关系（含用户/内核页表）
三. 内存分配器简图
其中slab主要是给内核用的，用来分配字节大小的内存
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