linux虚拟内存-Linux虚拟内存占用超大的原因及解决方法，

【内存】linux用户虚拟地址空间布局

在64位Linux系统中，用户虚拟地址空间的布局如下：总体范围：用户态虚拟内存空间占据了低128TB，其虚拟内存地址范围从0x0000 0000 0000 0000至0x0000 7FFF FFFF F000。与内核态的隔离：用户态虚拟内存空间与内核态虚拟内存空间之间形成了一个地址空洞，即canonical address空洞。

内存管理中虚拟地址空间的布局主要包括以下几个方面：用户空间：功能：用户进程进行内存管理的区域，通过glibc的ptmalloc等接口进行内存申请和释放。特点：用户空间的虚拟地址范围由处理器定义，可配置为48位或更小，并与内核地址空间区分开。

具体内存布局如下：从物理内存开始，通常Linux系统会首先划分出一部分作为内核区，这部分内存的地址范围从0xffff880000000000开始，具体大小和位置由系统决定。随后是用户空间，用户空间的地址范围从内核区结束后的地址开始，到0xffffc7ffffffffff结束，这部分地址范围即为用户程序可以访问的地址空间。

栈：只要所申请的空间小于栈的剩余空间，则系统为程序分配内存，否则栈溢出。堆：操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序的申请时，遍历该链表，找出第一个大于所申请空间的节点，然后将其从链表中删除并分配，如果没用完，则系统会把多余的重新放回到链表中。

Linux系统中的物理存储空间和虚拟存储空间的地址范围分别都是从0x00000000到0xFFFFFFFF，共4GB。物理地址 Linux的物理存储空间布局与处理器相关，详细情况可以从处理器用户手册的存储空间分布表（memory map）相关章节中查到，我这里只列出以下几点注意事项：1）最大node号n不能大于MAX_NUMNODES-1。

Linux操作系统将4GB的虚拟地址空间划分为用户空间和内核空间两部分。 在Linux早期内核版本（如0.X系列）中，通常将0至3GB的地址范围分配给用户空间，而3GB至4GB的地址范围则保留给内核空间。 这个分界点是可配置的，不是固定不变的。

linux内存虚拟化(内存地址转换)

虚拟机中的地址转换：在虚拟机环境中，如运行在虚拟机上的Linux，需要经过VMM的两次转换，这与传统IA32架构的一次转换有所不同。为了支持虚拟地址的两次转换，软件层面引入了影子页表。但纯软件方法的开销较大。硬件辅助的内存虚拟化技术：如Intel的EPT和AMD的NPT，它们能直接支持GPA到HPA的转换。

内存虚拟化：通过VMA，Linux系统能够动态地调整进程的内存需求。当进程占用的内存超出实际物理内存时，系统会自动将部分内存转存至磁盘，并在需要时将其读回内存。这种机制实现了内存的虚拟化，使得系统能够更有效地利用内存资源。

首先，查看现有虚机内存配置，然后设置最大内存和已用内存。设置完成后启动虚机，并配置免密登录，以避免后续操作中出现的密码输入问题。通过使用 `free -g` 和 `free -m` 命令进行验证，内存大小调整为7GB。至此，Clickhouse 集群节点 ck10ck10ck104 已完成扩容。

第一步：检查磁盘使用情况，确认磁盘空间已满。第二步：关闭虚拟机，避免在操作过程中影响虚拟机运行。第三步：执行磁盘扩容操作。在本例中，计划将磁盘容量增加50GB。首先，确认磁盘信息，发现当前磁盘大小为100GB，但/分区仅使用了49GB。接下来，我们需要将/分区扩容至99GB。第四步：执行扩容操作。

SMMU，全称为System MMU，如同一座桥梁，连接着I/O设备与系统总线，是现代系统架构中不可或缺的组件。它在虚拟化环境中发挥着至关重要的作用，确保DMA（直接内存存取）的顺畅进行，同时执行地址转换、内存属性管理和权限控制，减轻CPU的负担。

虚拟化内存中的分页技术是一种将进程的地址空间分割成固定长度的单元以管理内存的方法。以下是分页技术的关键点：页的类型：虚拟页：进程地址空间中的页。物理帧：物理内存中的页。页表：功能：记录每个虚拟页在物理内存中的位置，用于地址转换。

linux之虚拟内存相关介绍

1、段机制与页机制：Linux中的虚拟内存管理结合了段机制和页机制。段机制处理逻辑地址向线性地址的映射，而页机制则负责把线性地址映射为物理地址。分页策略：Linux中每个进程都有各自不同的页表，保证了进程之间的独立性。内核作为必须保护的单独部分，有自己独立的页表来映射内核空间。

2、Linux内存虚拟化的核心在于通过MMU和页表将虚拟地址映射为物理地址。以下是关键点的详细解释：虚拟内存的作用：虚拟内存不仅扩展了进程可用的内存空间，还为每个进程提供了私有的、隔离的地址空间。地址转换过程：MMU：是处理器中的硬件组件，负责虚拟地址到物理地址的转换。它由TLB和table walk unit组成。

3、Linux虚拟内存管理中的Swap Management主要涉及以下几个关键环节：描述交换区：每个活跃的交换区都由swap_info_struct结构描述。系统中所有交换区信息存储在静态声明的swap_info数组中，最多支持32个交换区。