Linux内存管理与进程调度策略

《嵌入式操作系统》课程论文

Linux内存管理与进程调度策略

学 号 P B 0 9 2 0 2 8 1 0 9 班 级 09计算机科学与技术 姓 名 王 华 联系电话

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2010年 06 月 29 日

Linux内存管理与进程调度策略

【摘 要】

内存是Linux内核所管理的最重要的资源之一，内存管理系统是操作系统中最为重要的部分。对于Linux的学习和熟悉Linux的内存管理是非常重要的。

进程是运行于虚拟地址空间的一个程序。可以说，任何在Linux系统下运行的程序都是进程。 Linux系统中包括交互进程和批处理进程。交互进程是由Shell控制和运行的，既可以在前台运行，也可以在后台运行。批处理进程不属于某个终端，被提 交到一个队列中以便顺序执行。大多数的进程都需要虚拟内存。因此，Linux进程的学习也是至关重要的。 【关键词】

linux; 进程调度；调度策略；内存管理

引 言

在Intel 80X86 CPU 中，程序在寻址过程中使用的是由段和偏移值构成的地址。该地址并不能直接用来寻址物理内存地址，因此被称为虚拟地址。为了能寻址物理内存，就需要一种地址变换机制将虚拟地址映射或变换到物理内存中，这种地址变换机制就是内存管理的主要功能之一（内存管理的另外一个主要功能是内存的寻址保护机制。。虚拟地址通过段管理机制首先变换成一种中间地址形式—CPU 32 位的线性地址，然后使用分页管理机制将此线性地址映射到物理地址。为了弄清Linux 内核对内存的管理操作方式，我们需要了解内存分页管理的工作原理，了解其寻址的机制。分页管理的目的是将物理内存页面映射到某一线性地址处。在分析本章的内存管理程序

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时，需明确区分清楚给定的地址是指线性地址还是实际物理内存的地址。

内存管理以提高内存利用率和扩大内存量为主要目标，设计了各种内存分配管理方法、算法和数据结构，通过分析比较，得到不同管理方法的异同。同时，以地址映射为辅线条，描述分区、分页、分段、请求分页和请求分段的映射原理。

Linux内存管理

一个操作系统的内存管理方式很大程度上决定了它的效率,时间与空间的对立统一在内存管理上体现得最为明显,首先,分配/释放内存是一个发生频率很高的操作,所以它要求有一定的实时性,另外,内存又是一种非常宝贵的资源.所以要尽量减少内存碎片的产生.

Linux采用了伙伴系统算法来管理内存,即把内页按2^0,2^1,2^2…2^10大小进行分组.每次分配内存时,从相应大小的池中分配内存,然后再把余下的内存分配给它的下一级缓存池.

如右图

首先,它会到相应大小的(2^0)的空闲链表入队.判断相邻块的空闲情况,此时,因为第三个是空闲的,所以可以合并为一块2^1的空闲块.继续判断2^1链中相邻块是否是空闲的,上图中可以将2^1的两个块合成一个大块,然后继续判断

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