Linux内核内存管理解析
Linux 内核内存管理是指操作系统管理计算机内存的过程，包括内存的分配、释放和保护。Linux 内核内存管理机制是 Linux 操作系统的核心组件之一，负责管理系统中的内存资源，确保进程之间的内存隔离，防止进程之间的内存冲突。
在 Linux 内核中，内存管理机制主要涉及到以下几个方面：
1. 进程虚拟地址空间：每个进程都有其自己的虚拟地址空间，内核负责将虚拟地址转换为物理地址。
2. 内存分配：内核提供了多种内存分配机制，包括静态分配和动态分配。
3. 内存保护：内核负责保护进程之间的内存，防止进程之间的内存冲突。
在 Linux 内核中，进程的虚拟地址空间主要分为五个部分：代码段、数据段、BSS 段、堆和栈。
1. 代码段：代码段是用来存放可执行文件的操作指令，也就是说是它是可执行程序在内存中的镜像。代码段需要防止在运行时被非法修改，所以只准许读取操作，而不允许写入（修改）操作——它是不可写的。
2. 数据段：数据段用来存放可执行文件中已初始化全局变量，换句话说就是存放程序静态分配的变量和全局变量。
3. BSS 段：BSS 段包含了程序中未初始化全局变量，在内存中 bss 段全部置零。
4. 堆：堆是用于存放进程运行中被动态分配的内存段，它大小并不固定，可动态扩张或缩减。当进程调用 malloc 等函数分配内存时，新分配的内存就被动态添加到堆上（堆被扩张）；当利用 free 等函数释放内存时，被释放的内存从堆中被剔除（堆被缩减）。
5. 栈：栈是用户存放程序临时创建的局部变量，也就是说我们函数括弧“{}”中定义的变量（但不包括 static 声明的变量，static 意味这在数据 段中存放变量）。除此以外在函数被调用时，其参数也会被压入发起调用的进程栈中，并且待到调用结束后，函数的返回值也回被存放回栈中。由于栈的先进先出特点，所以栈特别方便用来保存/恢复调用现场。
在 Linux 内核中，内存分配机制主要有两种：静态分配和动态分配。静态分配是在编译程序时根据源程序来分配内存的，动态分配是在程序运行时调用运行时库函数来分配内存的。静态分配由于是在程序运行之前，所以速度快，效率高，但是局限性大。动态分配在程序运行时执行，所以速度慢，但灵活性高。
术语"BSS"已经有些年头了，它是 block started by symbol 的缩写。因为未初始化的变量没有对应的值，所以并不需要存储在可执行对象中。但是因为 C 标准强制规定未初始化的全局变量要被赋予特殊的默认值 (基本上是 0 值)，所以内核要从可执行代码装入变量(未赋值的)到内存中，然后将零页映射到该片内存上，于是这些未初始化变量就被赋予了 0 值。这样做避免 了在目标文件中进行显式地初始化，减少空间浪费。
在 Linux 内核中，进程之间的内存隔离是通过页表来实现的。每个进程都有其自己的页表，用于将虚拟地址转换为物理地址。内核负责维护页表，确保进程之间的内存隔离。
Linux 内核内存管理机制是 Linux 操作系统的核心组件之一，负责管理系统中的内存资源，确保进程之间的内存隔离，防止进程之间的内存冲突。
