可以將linux看作一個用來管理資源的程序，而其他應(yīng)用程序跑在其上，linux管理應(yīng)用程序的內(nèi)存分配，回收，等等。為了管理，它首先需要給自己分配靜態(tài)的內(nèi)存空間：代碼段空間，mem_map[]空間等等。然后它把剩余的其他RAM用buddy系統(tǒng)進(jìn)行動態(tài)管理。

linux內(nèi)核的pagetable swapper_pg_dir將虛擬地址0xC0000000~0xC0000000+896M映射到物理地址0x0~0x896M。除去內(nèi)核代碼占用的ram外，其余的物理ram都為空閑。當(dāng)內(nèi)核需要時，直接分配了就可以使用，而不需要再對swapper_pg_dir進(jìn)行修改。而當(dāng)用戶空間需要的時候，內(nèi)核為其分配page，并要修改應(yīng)用進(jìn)程的pagetable從而將剛分配的page映射到相應(yīng)的應(yīng)用進(jìn)程地址空間。內(nèi)核不需要再次映射，因?yàn)閟wapper_pg_dir已經(jīng)將896M的地址映射到內(nèi)核去了。除非內(nèi)核使用HIGH_MEM，這時就要重新映射內(nèi)核的高128M空間（修改swapper_pg_dir的高128項(xiàng)）。有上可知，只要應(yīng)用進(jìn)程分配的page小于896M(在內(nèi)核地址空間之內(nèi))，內(nèi)核都可以直接訪問(參見#define __copy_user(to,from,size)其中to為內(nèi)核地址，使用用戶page_dir的768~896項(xiàng)(3G~3G+896M內(nèi)核空間)，from使用用戶地址：page_dir的0~767項(xiàng)(0～3G－1用戶地址空間))。要是應(yīng)用進(jìn)程的page大于896M時，內(nèi)核就不能直接訪問了，需要使用swapper_pg_dir的高128項(xiàng)來映射應(yīng)用進(jìn)程的地址空間，這也是HIGH_MEM存在的原因。

RAM的使用
1. 靜態(tài)使用：用于linux代碼，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等所占用的ram，此類ram不需要管理。
2. 動態(tài)使用：由buddy管理。通過buddy申請的頁面不使用的時候并不立即釋放給buddy，而是利用3的方式緩存起來(1)由slab管理起來(2)由兩個雙向鏈表(active_list和inactive_list)管理的頁框(3)由icache和dcache緩存起來inode和dentry。這樣當(dāng)系統(tǒng)回收的時候，也是分別通過這三個方面來回收頁面，釋放到buddy中去的。之所以這樣，是由于通過buddy分配或釋放給buddy可能需要分裂大塊或者合并小塊到大的buddy中去，這樣比較費(fèi)時間。因此盡量將分配來的頁面緩存起來。（好像linux特別喜歡搞這些緩沖，這樣也就給系統(tǒng)帶來了異步性。一般來說，異步性效率更好吧：有緩存就相當(dāng)于有了流水，這樣當(dāng)然可以提高效率）

??????? 之所以要這樣分，是因?yàn)椋篵uddy管理會產(chǎn)生大量的內(nèi)部碎片，使用slab來減少碎片。一般slab是基于對象的，因此不是以頁框?yàn)閱挝唬槐阌谝皂摓閱挝贿M(jìn)行換入換出。而使用雙向鏈表是將系統(tǒng)中正在使用的頁框串聯(lián)起來，便于scan，以及頁框?yàn)閱挝坏膿Q入換出(回收)。因此，當(dāng)系統(tǒng)需要回收頁框時，就要從slab和雙向鏈表，inode dentry三方面考慮回收。

????? 對于雙向鏈表中的頁框，又可以分為兩種使用情況：1. 有后備文件的頁框(page buffer，mmap等)；2. 無后備文件的頁框(應(yīng)用程序的代碼段，數(shù)據(jù)段，堆棧段etc)。對于2，由于無后備文件，因此需要在磁盤上開辟一個交換文件，用于存放無后備文件的頁框，這樣以來，1，2都有后備文件了。有了后備文件之后，接下來需要將這些屬于不同文件的頁框用一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)管理起來：address_space。對于有后備文件的頁框，使用特定于每個文件的address_space，對于無后備文件的頁框，使用系統(tǒng)中公用的address_space:swapper_space.這樣就把1，2統(tǒng)一起來了。

?????? 系統(tǒng)要于磁盤打交道，必須先分配一個page buffer：當(dāng)需要讀入文件時，首先要查找address_space看是否已經(jīng)存在page_buffer，沒有的話則分配一個page buffer頁框，插入address_space。當(dāng)寫出磁盤時，也要檢查address_space中是否存在page buffer，沒有的話，分配一個page buffer頁框，并插入address_space然后，將要寫內(nèi)容寫入該page buffer并返回(該page buffer最終會被頁面回收守護(hù)線程刷新到磁盤上去)。以上的操作過程同樣適用無后備文件的情況(只是它們使用的address_space是swapper_space)。

page buffer是vfs看見(使用的)設(shè)施，而cache buffer是塊驅(qū)動程序使用的設(shè)施，一個page buffer包含多個cache buffer(當(dāng)然塊設(shè)備也要使用cache buffer)。也就是說，vfs等上層之能“看見”頁面，而下層的塊設(shè)備驅(qū)動程序只能看見塊。所以當(dāng)vfs要將一個頁寫入塊設(shè)備時候，必須先將頁劃分成幾個buffer，每個buffer用buffer_head描述，一個頁中的buffer_head使用單連表相連，只有才能被底層的設(shè)備識別。

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