1：虚拟内存技术
Linux内存管理采用虚拟内存技术，使得每个进程都有独立的进程地址空间，该大小有3G。
问题描述一：Linux系统为什么采用虚拟内存技术？
每个进程有独立的进程地址空间，达到3G，用户看到和接触到的都是虚拟内存。无法看到实际的物理地址。利用这中虚拟内存技术不仅可以保护到操作系统，更重要的是用户可以使用到比实际物理内存更大的地址空间。
Linux把4G的虚拟内存划分为两个部分——用户空间（进程的）和内核空间。用户进程通常情况下不能访问内核空间，只有通过系统调用方可访问内核空间。
用户空间对应着进程，因此每次进程切换时，用户空间都是在变化的。（页式转换的信息发生改变）
2:如何在Linux内核中分配内存空间？
分配给进程的，获得的不是物理内存，而是虚拟地址。实际物理内存只有当进程真的去访问新获得的新的虚拟地址时，才会有”请页机制“产生缺页异常。从而进入分配实际页框的程序。该异常是虚拟内存机制赖以存在的基本保证——它会告诉内核去为进程分配物理页，并建立对应的页表，之后虚拟地址才实实在在的映射到了物理地址。
在应用程序中使用malloc函数进行动态的内存分配。在Linux中通常使用kmalloc来动态分配内存。
具体的机制流程图如下图所示：
1）Linux内存页管理
Linux内核管理物理内存是通过分页机制实现的。它将整个内存划分为4k大小的页，作为分配和回收的基本单位。
利用分页管理有助于灵活分配内存地址，因为分配时不必要求必须有大块的连续内存，系统可以凑出所需要的内存供给进程使用。虽然如此，但是实际上系统使用内存还是倾向于分配连续的内存块。因为分配连续的内存时，页表不需要更改。因此降低了TLB的刷新率。
2）slab管理器技术
slab技术简介：先从物理页分配一部分出来，划分为一个个的64字节，128字节等的链表。每个链表都有一定的内存。但动态分配内存时，如果是56字节的，则拿出一个64字节的链表供其使用。这样的小内存片段被看做对象，当被使用完后，并不直接释放，而是被缓存到”存储池“里，留给下次使用。这样就避免了频繁创建与销毁对象所带来的额外负载
3）kmalloc
一般来说内核程序中对小于一页的小块内存的请求会通过slab分配器提供的接口kmlloc来完成（虽然它可分配32~131072byte的内存）。从内核内存分配的角度来讲kmalloc可被看做是get_free_page（s）的一个有效补充，内存分配颗粒更灵活了。
函数原型：
<span style="font-family:KaiTi_GB2312;font-size:18px;">#include <linux/slab.h>void *kmalloc(size_t size,int flags);</span>
参数说明：flags有很多种。这里也不详细介绍。
4）按页分配与伙伴关系
伙伴关系：内核分配物理内存为了尽量减少不连续情况，采用”伙伴“关系管理空闲页框。因此空闲页面分配时需要遵循伙伴关系，最小单位只能是2的幂倍页面大小。内核中分配空闲页框基本函数是：get_free_page/get_free_pages;它们或是分配单页或是分配指定的页框
按页分配：如果需要分配大块的内存，那使用面向页的分配技术会更好。具体的函数有以下几种：
get_zero_page(unsigned int flags);//返回指向新页面的指针，并将页面清0
_get_free_page(unsigned int flags);//和get_free_page类似，但不清0
_get_free_pages(unsigned int flags,unsigned int order);//分配若干个连续页面，返回指向该内存区域的指针，但也不清0
当用完这些页以后，可以使用如下函数来释放它们：
void free_page(unsigned long addr);void free_pages(unsigned long addr,unsigned long order);
流过泪的眼睛更明亮，滴过血的心灵更坚强!
