Linux的内存回收机制?用了什么数据结构?

Linux的内存回收机制主要包括页面置换(Page Replacement)和内存压缩(Memory Compression)两种机制。

页面置换是指将占用内存的页面(Page)从内存中置换出去,以便为需要更多内存的进程腾出空间。Linux内核通过缺页异常(Page Fault)机制来实现页面置换。当一个进程请求访问一个不在内存中的页面时,CPU会产生一次缺页异常,内核就会根据其页面置换算法来决定哪些页面需要置换出去。常见的页面置换算法包括FIFO、LRU、CLOCK等。

内存压缩是指将进程占用的内存中的一些空间压缩,以腾出更多的内存空间。Linux内核采用的是Zswap和Zram两种内存压缩方式。Zswap是将压缩后的页面存储在一个特殊的压缩池中,Zram则是将页面压缩后存储在一个虚拟的块设备上。当需要使用压缩后的页面时,内核会将其解压缩后再写回到内存中。

Linux内核在页面置换和内存压缩过程中使用了多种数据结构,包括双向链表、红黑树、哈希表等。例如,在页面置换算法中,LRU算法使用了双向链表和哈希表,用于维护页面的使用顺序和快速查找某个页面是否在内存中;CLOCK算法则使用了循环链表和红黑树,用于维护页面的访问情况和快速查找某个页面是否需要置换。在Zswap和Zram中,内核使用了LZO、LZ4等压缩算法来对页面进行压缩。

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文章名称:《Linux的内存回收机制?用了什么数据结构?》
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