【Linux 内核 内存管理】Linux 内核堆内存管理 ① ( 堆内存管理 | 内存描述符 mm_struct 结构体 | mm_struct 结构体中的 start_brk、brk 成员 )

文章目录

• 一、堆内存管理
• 二、内存描述符 mm_struct 结构体
• 三、mm_struct 结构体中的 start_brk、brk 成员

一、堆内存管理

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Linux 操作系统中的 " 堆内存 “ 是通过 malloc 等函数 ” 动态分配 " 的 内存区域 ;

" 堆内存 “ 是 ” 连续的 “ 内存区域 , 其 " 生长方向 " 是 ” 自下而上 " 生长 ;

" 堆内存 " 的管理 由 Linux 内核实现 , 开发者 不知道 堆的管理细节 , 只通过 " 系统调用 " 调用相关函数 ;

" brk 系统调用 " 负责 扩展 和 收缩 堆内存 ;

在 " 内存描述符结构体 " mm_struct 结构体中 ,

start_brk 是 " 堆内存 “ 在 ” 虚拟地址空间 " 中的 起始地址 ,

brk 是 " 堆内存 " 在 " 虚拟地址空间 " 中的 结束地址 ,

二、内存描述符 mm_struct 结构体

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mm_struct 结构体 定义在 Linux 内核源码 includelinuxmm_types.h#375 源码中 ;

mm_struct 结构体 源码 :

代码语言：javascript复制

struct mm_struct {
	struct {
		struct vm_area_struct *mmap;		/* list of VMAs */
		struct rb_root mm_rb;
		u64 vmacache_seqnum;                   /* per-thread vmacache */

		// ...

		unsigned long hiwater_rss; /* High-watermark of RSS usage */
		unsigned long hiwater_vm;  /* High-water virtual memory usage */

		unsigned long total_vm;	   /* Total pages mapped */
		unsigned long locked_vm;   /* Pages that have PG_mlocked set */
		atomic64_t    pinned_vm;   /* Refcount permanently increased */
		unsigned long data_vm;	   /* VM_WRITE & ~VM_SHARED & ~VM_STACK */
		unsigned long exec_vm;	   /* VM_EXEC & ~VM_WRITE & ~VM_STACK */
		unsigned long stack_vm;	   /* VM_STACK */
		unsigned long def_flags;

		spinlock_t arg_lock; /* protect the below fields */
		unsigned long start_code, end_code, start_data, end_data;
		unsigned long start_brk, brk, start_stack;
		unsigned long arg_start, arg_end, env_start, env_end;

		unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; /* for /proc/PID/auxv */
		// ...
	} __randomize_layout;

	/*
	 * The mm_cpumask needs to be at the end of mm_struct, because it
	 * is dynamically sized based on nr_cpu_ids.
	 */
	unsigned long cpu_bitmap[];
};

源码路径 : linux-5.6.18includelinuxmm_types.h#375

三、mm_struct 结构体中的 start_brk、brk 成员

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mm_struct 结构体中的 start_brk、brk 成员 , 分别是 " 堆内存 " 在 " 虚拟地址空间 " 的 开始 和 结束 地址 , 其定义在 Linux 内核源码的 linux-5.6.18includelinuxmm_types.h#456 源码中 ;

代码语言：javascript复制

		unsigned long start_brk, brk, start_stack;

源码路径 : linux-5.6.18includelinuxmm_types.h#456

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