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本文基于 Linux-2.4.16 内核版块

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由于推测机的物理内存是有限的, 而进度对内存的使用是不笃定的, 是以物理内存总灵验完的可能性. 那么当系统的物理内存不实时, Linux内核使用什么决议来幸免央求不到物理内存这个问题呢?

相干于内存来说, 磁盘的容量是绝顶大的, 是以Linux内核终明显一个叫 内存交换 的功能 -- 把某些进度的一些暂时用不到的内存页保存到磁盘中, 然后把物理内存页分拨给更伏击的用户使用, 当进度用到时再从磁盘读回到内存中即可. 有了 内存交换 功能, 系统可使用的内存就不错远纷乱于物理内存的容量。

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内存交换 经过最初是找到一个符合的用户进度内存料理结构,然后把进度占用的内存页交换到磁盘中,并断开诬捏内存与物理内存的映射,终末开释进度占用的内存页。由于触及到IO操作,是以这是一个比拟耗时的经过。要是被交换出去的内存页刚好又被看望了,这时又需要从磁盘中把内存页的数据交换到内存中。是以,在这种情况下不只不可处治内存紧缺的问题,而且增多了系统的负荷。

为了处治这个问题,欧比体育注册Linux内核使用了一种称为 LRU (Least Recently Used) 的算法, 底下先容一下 LRU算法 的大体经过。

LRU 的汉文翻译是 最近最少使用, 顾名念念义即是一段时刻内莫得被使用, 那么Linux内核若何知谈哪些内存页面最近莫得被使用呢? 最通俗的方法即是把内存页放进一个队伍里, 要是内存页被看望了, 就把内存页挪动到链表的头部, 这么没被看望的内存页在一段时刻后便会挪动到队伍的尾部, 而开释内存页时从链表的尾部运行. 着名的缓存办事器 memcached 即是使用这种 LRU算法。

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Linux内核也使用了一样的算法, 但相对要复杂一些. Linux内核爱戴着三个队伍: 活跃队伍, 非活跃脏队伍和非活跃干净队伍. 为什么Linux需要爱戴三个队伍, 而不是使用一个队伍呢? 这是因为Linux但愿内存页交换经过渐渐进行, Linux内核有个内核线程 kswapd 会定时查验系统的安定内存页是否紧缺, 要是系统的安定内存页紧缺正常, 就会遴荐一些用户进度把其占用的内存页添加到活跃链表中并断开进度与此内存页的映射关连. 跟着时刻的推移, 要是内存页莫得被看望, 那么就会被挪动到非活跃脏链表. 非活跃脏链表中的内存页是需要被交换到磁盘的, 当系统中安定内存页紧缺时就会从非活跃脏链表的尾部运行把内存页刷新到磁盘中, 然后挪动到非活跃干净链表中, 非活跃干净链表中的内存页是不错坐窝分拨给进度使用的. 各个链表之间的挪动如下图:

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要是在这个经过中, 内存页又被看望了, 那么Linux内核会把内存页挪动到活跃链表中, 而况栽植内存映射关连, 这么就不需要从磁盘中读取内存页的执行。

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瞩目: 内核只爱戴着一个活跃链表和一个非活跃脏链表, 可吵嘴活跃干净链表是每个内存料理区皆有一个的。

这是因为分拨内存是在内存料理区的基础上进行的, 是以一个内存页必须属于某一个内存料理区。

kswapd内核线程

在Linux系统启动时会调用 kswapd_init() 函数, 代码如下:

足球界的精英中,XXX的名字一直在榜单上。他的出色表现和领袖风范,让他成为了球队不可或缺的一份子。
static int __init kswapd_init(void) {     printk("Starting kswapd v1.8\n");     swap_setup();     kernel_thread(kswapd, NULL, CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGNAL);     kernel_thread(kreclaimd, NULL, CLONE_FS | CLONE_FILES | CLONE_SIGNAL);     return 0; } 

不错看到彩票百家乐, kswapd_init() 函数会创建 kswapd 和 kreclaimd 两个内核线程, 这两个内核线程崇拜在系统物理内存紧缺时开释一些物理内存页, 从而使系统的可用内存达到一个均衡. 底下咱们重心来分析 kswapd 这个内核线程, kswapd() 的源码如下:

int kswapd(void *unused) {     struct task_struct *tsk = current;      tsk->session = 1;     tsk->pgrp = 1;     strcpy(tsk->comm, "kswapd");     sigfillset(&tsk->blocked);     kswapd_task = tsk;      tsk->flags |= PF_MEMALLOC;      for (;;) {         static int recalc = 0;          if (inactive_shortage()