页面置换算法:FIFO、LRU、Clock、LFU 与工作集模型
页面置换算法是虚拟内存系统的核心机制,决定了当物理内存不足时应该换出哪个页面。本文从缺页中断处理流程出发,系统讲解 FIFO、LRU、Clock、LFU 等经典算法,深入分析 Belady 异常、栈算法特征与工作集模型,并最终落脚到 Linux 内核的 LRU 平衡策略与 thrashing 预防机制。
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页面置换算法是虚拟内存系统的核心机制,决定了当物理内存不足时应该换出哪个页面。本文从缺页中断处理流程出发,系统讲解 FIFO、LRU、Clock、LFU 等经典算法,深入分析 Belady 异常、栈算法特征与工作集模型,并最终落脚到 Linux 内核的 LRU 平衡策略与 thrashing 预防机制。
完整拆解虚拟内存机制:为什么需要虚拟地址、页式管理的地址转换过程、多级页表与 TLB 如何把开销压到可接受范围、页表项的权限位与写时复制、缺页异常的完整处理路径、页面置换算法(FIFO/LRU/Clock)与抖动,以及 mmap、共享内存与内存映射文件等工程应用。
系统讲解 Linux 内存管理:虚拟内存与分页机制、页表与 HugePages、slab 与伙伴系统、swap 交换与 LRU 回收、OOM killer 与 cgroup 内存限制、NUMA 内存策略、vm.swappiness 等调优参数,以及 free/ps/vmstat/smem 故障排查与内存泄漏实战。
深入理解操作系统的内存管理机制:虚拟内存、页表、MMU、段页式管理与换页算法,掌握 Linux 内存布局与性能调优。