linux内核--用户态内存管理

在上一篇博客“内核内存管理”中，描述的内核内存管理的相关算法和数据结构，在这里简单描述用户态内存管理的数据结构和算法。

一，相关结构体

与进程地址空间相关的全部信息都包含在一个叫做“内存描述符”的数据结构mm_struct中，进程描述符的mm字段指向社个结构。

linux通过vm_area_struct的对象实现线性区，每个线性区表示一个线性地址空间。其中重要字段如下：

struct vm_area_struct

{  

...

unsigned long vm_start;//线性区间的第一个线性地址

unsigned long vm_end;//线性区间外的第一个线性地址

struct vm_area_struct * vm_next;//进程拥有的线性区间链表的下一个线性区

struct rb_node vm_rb;//用于红-黑树数据结构

...

}

二，数据结构与算法

1，进程拥有的线性区以链表的形式链接，而且以红黑树的形式排序。红黑树是一种比较平衡的二叉查找树。复杂度为log₂N。

2，当插入或删除一个线性区描述符时，内核通过红黑树搜索前后元素，并用搜索结果快速更新链表而不用扫描链表。

算法思想很简单，不再赘述。