内存管理是Linux内核中复杂且关键的部分，它涉及三个主要层次：用户空间、内核空间和硬件空间。
用户空间层，主要由Linux内核为用户提供的一系列系统调用接口组成，如brk、mmap等，这些接口被封装在libc库中，从而在C语言中以标准函数的形式呈现，例如mmap()和malloc。
内核空间层包含多种模块，主要负责处理用户空间请求并管理内存资源，如系统调用处理、VMA管理、缺页中断管理、匿名页面、page cache、页面回收、反映映射、slab分配器、页表管理等。
硬件层由处理器的MMU、TLB和cache部件，以及物理内存DDR组成，是内存管理的基础。
以下为Linux内存管理框图、内存管理体系简图和内存管理全局图，图中以task_struct的mm作为起点进行展示。
参考资料：
Linux内核分析（三）----初识linux内存管理子系统 - wrjvszq - 博客园
Linux内核MMU机制实现讲解_mmu工作机制图示-CSDN博客
Linux 内存管理机制解析 - DBKernel - 博客园
五万字 | 深入理解Linux内存管理-腾讯云开发者社区-腾讯云
极致Linux内核：纯干货，linux内存管理——内存管理架构（建议收藏）
linux内存管理子系统架构图
内存管理体系 内存管理是Linux内核中复杂且关键的部分，它涉及三个主要层次：用户空间、内核空间和硬件空间。用户空间层，主要由Linux内核为用户提供的一系列系统调用接口组成，如brk、mmap等，这些接口被封装在libc库中，从而在C语言中以标准函数的形式呈现，例如mmap()和malloc。内核空间层包含多种模块，主...
图解Linux内存管理_整体架构
1.1 UMA架构：UMA是一种对称多处理（SMP）系统的内存访问架构，所有处理器对内存的访问具有相同的延迟。在UMA系统中，所有处理器共享同一总线或交叉点，可以直接访问共享内存。1.2 NUMA架构：NUMA是一种非对称多处理（NUMA）系统的内存访问架构，不同处理器对内存的访问延迟可能不同。在NUMA系统中，每个...
内存管理:一文读懂Linux内存组织结构及页面布局
1、内存碎片 1) 基本原理 2) 如何避免内存碎片 2、伙伴系统算法——组织结构 1) 概念 2) 外部碎片 3、伙伴系统算法——申请和回收 1) 申请算法 2) 回收算法 3) 条件 4、如何分配 4M 以上内存？1) 为何限制大块内存分配 2) 内核中获取 4M 以上大内存的方法 5、...
linux内核由哪些部分组成?
一个完整的Linux内核一般由5部分组成，它们分别是内存管理、进程管理、进程间通信、虚拟文件系统和网络接口。1、内存管理 内存管理主要完成的是如何合理有效地管理整个系统的物理内存，同时快速响应内核各个子系统对内存分配的请求。Linux内存管理支持虚拟内存，而多余出的这部分内存就是通过磁盘申请得到的，平时...
20 张图揭开「内存管理」的迷雾,瞬间豁然开朗
Linux 内存管理 Linux系统中的虚拟地址空间被划分为内核空间和用户空间。内核空间关联相同的物理内存，便于内核态进程访问。用户空间则包含代码段、全局变量、BSS、函数栈、堆内存和映射区。总结 通过隔离虚拟地址空间，操作系统使得进程之间互不干扰，物理内存紧张时通过内存交换管理。内存分段与分页机制提供了...
linux内核分析:linux内核的整体架构和子系统划分
Linux内核架构分为五大子系统，分别为进程调度、内存管理、虚拟文件系统、网络子系统和设备管理（IPC子系统略）。其中，进程调度子系统负责CPU资源的分配与管理，确保应用程序能有效利用CPU时间。该子系统包括四个模块，专门针对任务优先级、时间片分配、抢占策略及调度算法进行设计。内存管理子系统则提供对内存...
深入理解Linux内存管理(四)伙伴系统之node初始化
这些zone之间的关系在数据结构图中展现。pglist_data、zone、zonelist、zone、free_area等概念紧密相连，构建起Linux内存管理的基石。在node初始化阶段，Linux将物理内存组织成zone，每个zone对应特定类型的内存需求。UMA架构下，通常只有一个node 0，包含所有物理内存。通过MemBlock申请的空间大小在启动日志中被...
linux内核分为哪四个子系统?
应该是五个子系统：进程调度，内存管理，虚拟文件系统，网络接口，进程间通信。Linux内核主要由五个子系统组成：进程调度，内存管理，虚拟文件系统，网络接口，进程间通信。进程调度（SCHED）：控制进程对CPU的访问。当需要选择下一个进程运行时，由调度程序选择最值得运行的进程。可运行进程实际上是仅等待CPU...
Linux系统架构图linux架构图
Linux文件系统架构一般有4个主要部分：内核、shell、文件系统和应用程序。一、Linux内核 内核是操作系统的核心，具有很多最基本功能，如虚拟内存、多任务、共享库、需求加载、可执行程序和TCP\/IP网络功能。Linux内核的模块分为以下几个部分：存储管理、CPU和进程管理、文件系统、设备管理和驱动、网络通信、...
深入了解Linux五大子系统解析linux五大子系统
首先，Linux是一个基于内核的多用户多任务操作系统，它的内核是唯一必须存在并且都必须安装的子系统，它提供了硬件访问，进程和资源管理，内存管理等功能。内核在执行过程中非常关键，是操作系统正常运行的前提。其次，图形用户界面（GUI）是一种直观的、友好的用户交互界面，它使得普通用户可以轻松地操作操作...
