虛擬內(nèi)存（Virtual Memory）
虛擬內(nèi)存的實(shí)現(xiàn)思想：
- 將外存儲(chǔ)器的部分空間作為內(nèi)存的擴(kuò)展
- 當(dāng)內(nèi)存不足時(shí)，系統(tǒng)將按照一定算法自動(dòng)挑選優(yōu)先級(jí)低的數(shù)據(jù)塊段审，并把它存儲(chǔ)到磁盤中
- 后續(xù)如果需要用到磁盤中的這些數(shù)據(jù)闹蒜，系統(tǒng)將產(chǎn)生“缺頁(yè)”指令，然后把它們交換會(huì)內(nèi)存
- 這些操作都由操作系統(tǒng)內(nèi)核自動(dòng)完成绷落，對(duì)上層應(yīng)用“完全透明”
三種不同的地址空間：
1砌烁、邏輯地址（Logical Address）
也成相對(duì)地址，是程序編譯后所產(chǎn)生的地址往弓，邏輯地址有兩部分組成：
- Segment Selector（段選擇子）
用于描述邏輯地址所在的段，16bit槐脏。 - Offset
用于描述段內(nèi)的偏移值撇寞，32bit堂氯。
2牌废、線性地址（Linear Address)
線性地址是邏輯地址經(jīng)過(guò)分段機(jī)制轉(zhuǎn)換后形成的，其基本思想是:
- 根據(jù)段選擇子中的TI字段晶框，得知段描述符存儲(chǔ)在GDT或LDT中
- 通過(guò)GDTR/LDTR獲得GDT/LDT的存儲(chǔ)地址
- 根據(jù)段選擇子中的INDEX字段懂从，到GDT/LDT中查找到對(duì)應(yīng)的段描述符
- 根據(jù)段描述符獲得此段的基地址
- 由基地址+段內(nèi)便宜地址得到線性地址
3、物理地址（Physical Address）
它指機(jī)器真實(shí)的物理內(nèi)存所能所表示的地址空間范圍侵贵。當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)啟了分頁(yè)機(jī)制后缘薛，線性地址需要經(jīng)過(guò)一次轉(zhuǎn)換才是物理地址。
- 頁(yè)
與分段機(jī)制不同的是宴胧，分頁(yè)機(jī)制的操作對(duì)象是固定大小的內(nèi)存塊，稱為“頁(yè)”，頁(yè)的大小為4KB - 頁(yè)框
與頁(yè)的概念相對(duì)檐迟，頁(yè)框是對(duì)物理內(nèi)存的最小操作單位码耐，顯然頁(yè)和頁(yè)框大小必須完全一致，即4KB骚腥。
內(nèi)存保護(hù)
最初的操作系統(tǒng)中，并沒(méi)有嚴(yán)格的內(nèi)存保護(hù)機(jī)制廓块，對(duì)于內(nèi)存的訪問(wèn)完全由程序編寫契沫。后來(lái)人們逐漸認(rèn)識(shí)到內(nèi)存保護(hù)的必要性，并列入內(nèi)存管理的重點(diǎn)拴清。
內(nèi)存分配與回收
1、保證硬件無(wú)關(guān)性
每個(gè)硬件平臺(tái)的物理內(nèi)存型號(hào)口予、大小甚至架構(gòu)等可能都各不相同，這種差異決不能體現(xiàn)在應(yīng)用程序上沪停，操作系統(tǒng)應(yīng)盡可能實(shí)現(xiàn)向上的“透明”。
2掷酗、動(dòng)態(tài)分派內(nèi)存和回收
3窟哺、內(nèi)存碎片
內(nèi)核既要保證內(nèi)存分配的合理性，也要考慮整體機(jī)制的高效性且轨。在Android系統(tǒng)中，內(nèi)存的分配與回收分為兩個(gè)方向：
- Native層
本地層的程序基本上是由C/C++編寫泳挥，動(dòng)態(tài)分配的內(nèi)存需要人工管理至朗。 - Java層
Java相對(duì)于C在內(nèi)存管理上做了很多努力，提供了自動(dòng)管理內(nèi)存矗钟，但是Java本身不是萬(wàn)能的嫌变，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中還是要遵循良好的內(nèi)存使用規(guī)范。
進(jìn)程間通訊——mmap
mmap可以將某個(gè)設(shè)備或者文件 映射到應(yīng)用進(jìn)程的內(nèi)存空間中东涡，這樣訪問(wèn)這塊內(nèi)存就相當(dāng)于對(duì)設(shè)備/文件進(jìn)行讀寫倘待，而不再通過(guò)read()和wirte()。通過(guò)映射同一塊物理內(nèi)存來(lái)共享內(nèi)存即可實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間通訊凸舵，這種方式因?yàn)闇p少了數(shù)據(jù)復(fù)制次數(shù)贞间，一定程度上提高了進(jìn)程間通訊的效率雹仿。
Android匿名共享內(nèi)存
Anonymous Shared Memory（簡(jiǎn)稱Ashmem）是Android特有的內(nèi)存共享機(jī)制整以，它可以將制定的物理內(nèi)存映射到各個(gè)進(jìn)程自己的虛擬地址空間中，從而便捷地實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間的內(nèi)存共享邑商。
參考資料
- 深入理解Android內(nèi)核設(shè)計(jì)思想. 林學(xué)森凡蚜。
