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Linux编程开发随着互联网的不断发展而被越来越多的程序员掌握，今天我们就通过案例分析来简单了解一下，Linux编程内存管理方法分享。

硬件架构

现代计算机体系结构被称为Non-UniformMemoryAccess(NUMA),NUMA下物理内存是分布式的，由多个计算节点组成，每个CPU核都会有自己的本地内存。CPU在访问它的本地内存的时候就比较快，访问其他CPU核内存的时候就会比较慢。

可看到每个节点都是由CPU、总线、内存组成。节点之间的内存大小可能不同，但这些地址会统一编址到同一个物理地址空间的，即无论是节点0的内存还是节点1的内存都有的物理地址，在一个节点内部的物理内存之间可能会存在空洞，节点与节点之间的物理内存页也可能有空洞。

空洞就是一段地址是不对应到内存单元的。

Linux物理内存管理

NUMA体系结构上，节点内部的内存和节点之间的内存，访问速度是不一样的，这就提升了Linux的内存管理的复杂度，因此，Linux用了大量的数据结构来表示计算节点、内存、内存页面，以及它们之间的关系

在计算机系统中，至少会有一个默认的pglist_data结构，如果计算节点增加，pglist_data结构也会随之增加。

pglist_data结构中包含自身节点CPU的id,有指向本节点和其他节点的内存区zone结构的指针。而在zone结构中包含一个free_area结构的数组，用于挂载本内存区中的所有物理内存页，也就是page结构。

Linux的物理内存分配过程如下：通过pglist_data结构，先找到自己节点的zone结构的指针，如果不能满足要求，则查找其他节点的zone结构;然后，找到zone结构中的free_area结构数组;后，也要找到其中的page结构，并返回。释放过程则是分配过程的反过程。

Golang内存管理

以Golang语言为例，看下它是如何管理内存的。

(Go版本为1.5)

Go语言在业界是非常流行的编程语言，它的语法接近C语言，支持垃圾回收功能。

Go的并行模型是以东尼·霍尔的通信顺序进程(CSP)为基础，与C++相比，Go并不包括如枚举、异常处理、继承、泛型、断言、虚函数等功能，但增加了切片(Slice)型、并发、管道、垃圾回收、接口(Interface)等特性的语言级支持。

回到主题--Go的内存管理

像Go这种支持内存管理和并行功能的语言，一般都是有一个运行时(runtime)，它就像针对这个语言开发的一个小型OS,为该语言开发的程序提供了一个标准可靠的执行环境。这个环境提供了内存管理和并行模型等一些其他功能，每个Go程序加载之时，就会先执行Go运行时环境。

看起来，似乎和普通应用的内存空间结构并无二样，但是普通应用程序是调用malloc或者mmap,向OS申请内存;而Go程序是通过Go运行时申请内存，Go运行时会向OS申请一大块内存，然后自己管理。Go应用程序分配内存时是直接找Go运行时，这样Go运行时才能对内存空间进行跟踪，后做好内存垃圾回收的工作。

这些函数形成了一个Go运行时访问内存时的抽象层，在不同的操作系统上，这些个函数调用操作系统API也是不同的。比方说，在Linux上调用的是mmap、munmap和madvise等系统调用。

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