操作系统内存管理思维导图总结

发表于2026-04-09|更新于2026-04-09|操作系统

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操作系统内存管理思维导图总结

笔记在导图里面

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操作系统–虚拟内存管理

文章作者: 褚成志

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操作系统思维导图内存

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虚拟内存与多级页表对普通进程来说，能看到的其实是内核提供的虚拟内存，这些虚拟内存还需要通过页表，由系统映射为物理内存。当进程通过 malloc() 申请虚拟内存后，系统并不会立即为其分配物理内存，而是在首次访问时，才通过缺页异常陷入内核中分配内存。内存缓存为了协调 CPU 与磁盘间的性能差异，Linux 还会使用 Cache 和 Buffer ，分别把文件和磁盘读写的数据缓存到内存中。内存回收一旦发现内存紧张，系统会通过三种方式回收内存：基于 LRU（Least Recently Used）算法，回收缓存；基于 Swap 机制，回收不常访问的匿名页；基于 OOM（Out of Memory）机制，杀掉占用大量内存的进程。直接内存回收：缓存回收和 Swap 回收实际上都是基于 LRU 算法，也就是优先回收不常访问的内存。LRU 回收算法，实际上维护着 active 和 inactive 两个双向链表，其中： active 记录活跃的内存页； inactive 记录非活跃的内存页。越接近链表尾部，就表示内存页越不常访问。这样，在回收内存时，系统就...

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同步异步描述的是被调用方。阻塞非阻塞描述的是调用方。二者没有必然联系。阻塞是调用方A发出命令后，必须等待B返回结果。非阻塞是调用方A发出命令后，A不需要等待B，可以做自己的事情。同步是B收到A的指令之后会立即执行，A可以得到结果。异步是B收到A的指令之后不会立即执行要做的事情，A的本次调用不会得到结果，但是B执行完要做的事情之后会通知A。我们常常混淆的同步异步、阻塞非阻塞其实是放在特定场景下的，不能一概而论，IO也分为磁盘IO和网络IO。这里所讲的IO一般指网络IO。阻塞IO和非阻塞IO：指的是socket编程中发起read函数系统调用读取数据后是否阻塞住如果一直等待到有数据才返回，这个read就是阻塞的，也是同步的如果没有数据就返回-1而不是等待，这个read就是非阻塞的，也是同步的同步IO和异步IO：指的操作系统内核是否自动将数据从内核空间拷贝到用户空间如果需要read函数自己将数据拷贝到用户空间就是同步IO 如果内核自动将数据拷贝到用户空间，并且通知用户，就是异步IO（一般在Linux上用的少，windows有完整实现）同步执行和异步执行：指...

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