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今天咱们不聊具体内存惩处的算法，咱们就来望望，操作系统用什么样的一张表，达到了惩处内存的后果。

咱们以 Linux 0.11 源码为例，发现参加内核的 main 函数后不久，有这样一坨代码。

void main(void) {     ...     memory_end = (1<<20) + (EXT_MEM_K<<10);     memory_end &= 0xfffff000;     if (memory_end > 16*1024*1024)         memory_end = 16*1024*1024;     if (memory_end > 12*1024*1024)          buffer_memory_end = 4*1024*1024;     else if (memory_end > 6*1024*1024)         buffer_memory_end = 2*1024*1024;     else         buffer_memory_end = 1*1024*1024;     main_memory_start = buffer_memory_end;      mem_init(main_memory_start,memory_end);     ... } 

除了临了一转外，前边的那一大坨的作用很肤浅。

其实就仅仅针对不同的内存大小，树立不同的鸿沟值驱散，为了认知它，咱们完全没必要探求这样周详，就假定总内存一共就 8M 大小吧。

那么若是内存为 8M 大小，memory_end 等于

8 * 1024 * 1024

也就只会走倒数第二个分支，那么 buffer_memory_end 就为

2 * 1024 * 1024

那么 main_memory_start 也为

2 * 1024 * 1024

你仔细望望代码逻辑，看是不是这样?

虽然，你不肯意细想也没联系，上述代码实施后，等于如下后果费力。

你看，其实等于定了三个箭头所指向的地址的三个鸿沟变量。具体主内存区是如何惩处和分拨的，要看 mem_init 里做了什么。

void main(void) {     ...     mem_init(main_memory_start, memory_end);     ... } 

而缓冲区是如何惩处和分拨的，就要看再背面的 buffer_init 里干了什么。

void main(void) {     ...     buffer_init(buffer_memory_end);     ... } 

不外咱们今天只看，主内存是如何惩处的，很肤浅，放平缓。

参加 mem_init 函数。

#define LOW_MEM 0x100000 #define PAGING_MEMORY (15*1024*1024) #define PAGING_PAGES (PAGING_MEMORY>>12) #define MAP_NR(addr) (((addr)-LOW_MEM)>>12) #define USED 100  static long HIGH_MEMORY = 0; static unsigned char mem_map[PAGING_PAGES] = { 0, };  // start_mem = 2 * 1024 * 1024 // end_mem = 8 * 1024 * 1024 void mem_init(long start_mem, long end_mem) {     int i;     HIGH_MEMORY = end_mem;     for (i=0 ; i<PAGING_PAGES ; i++)         mem_map[i] = USED;     i = MAP_NR(start_mem);     end_mem -= start_mem;     end_mem >>= 12;     while (end_mem-->0)         mem_map[i++]=0; } 

发现也没几行，并且并莫得更深的标准调用，看来是个好耻辱的标准。

仔细一看这个标准，其实折腾来折腾去，等于给一个 mem_map 数组的各个位置上赋了值，并且败露一道赋值为 USED 也等于 100，然后对其中一部分又赋值为了 0。

赋值为 100 的部分等于 USED，也就暗意内存被占用，若是再具体说是占用了 100 次，这个之后再说。剩下赋值为 0 的部分就暗意未被使用，也即使用次数为零。

是不是很肤浅?等于准备了一个表，记载了哪些内存被占用了，哪些内存没被占用。这等于所谓的“惩处”，并莫得那么妙趣横生。

那接下来当然有两个问题，每个元素暗意占用和未占用，这个暗意的鸿沟是多大?开动化时哪些场地是占用的，哪些场地又是未占用的?

依然一张图就看赫然了，咱们仍然假定内存所有这个词唯有 8M。

不错看出，开动化完成后，其实等于 mem_map 这个数组的每个元素都代表一个 4K 内存是否沉着(准确说是使用次数)。

4K 内存频繁叫做 1 页内存，而这种惩处样式叫分页惩处，等于把内存分红一页一页(4K)的单元去惩处。

1M 以下的内存这个数组干脆莫得记载，这里的内存是无需惩处的，概况换个说法是无权惩处的，也等于莫得权力苦求和开释，因为这个区域是内核代码所在的场地，不成被“浑浊”。

1M 到 2M 这个区间是缓冲区，2M 是缓冲区的结尾，缓冲区的起始在那边之后再说，这些场地不是主内存区域，因此径直标识为 USED，产生的后果等于无法再被分拨了。

2M 以上的空间是主内存区域，而主内存现在莫得任何圭臬苦求，是以开动化时十足都是零，改日等着期骗圭臬去苦求和开释这里的内存资源。

那期骗圭臬如何苦求内存呢?咱们本讲不张开，不外咱们肤浅有计划一下，望望苦求内存的流程中，是如何使用 mem_map 这个结构的。

在 memory.c 文献中有个函数 get_free_page()，用于在主内存区中苦求一页沉着内存页，并复返物理内存页的肇端地址。

比如咱们在 fork 子程度的时分，会调用 copy_process 函数来复制程度的结构信息，其中有一个圭臬等于要苦求一页内存，用于存放程度结构信息 task_struct。

int copy_process(...) {     struct task_struct *p;     ...     p = (struct task_struct *) get_free_page();     ... } 

咱们看 get_free_page 的具体杀青，是内联汇编代码，看不懂没联系，精通它内部就有 mem_map 结构的使用。

unsigned long get_free_page(void) {     register unsigned long __res asm("ax");     __asm__(         "std ; repne ; scasb\n\t"         "jne 1f\n\t"         "movb $1,1(%