Linux内存管理：开始学习
内管管理子系统是Linux内核中比较复杂的一个模块，也是很多Linux开发者的“梦魇”，无论是Linux新手、运维、应用开发者，还是有多年经验的驱动工程师，在学习内存管理时，面对错综复杂的一个系统，往往有老虎吃天，无从下口的感觉，理不清里面的道道，感觉犹如在热带雨林中散步，没有方向感和全局感，一叶障目，或者说对其没有一个整体的把握。
Linux内存管理子系统由各种不同的模块和机制构成：伙伴系统、memblock、slab、slub、slob、per-cpu缓存、page、zone、node、ZONE_DMA、ZONE_NORMAL、ZONE_HIGHMEM、MMU、TLB、kmalloc、vmalloc、alloc_page、kmem_cache_alloc、kmap、mmap、ioremap、remap_pfn_range、缺页异常、匿名映射、文件映射、共享映射、私有映射、设备映射…..
它们之间是如何交互的，是如何相互依赖的，面对如此多的知识点，如何对它们进行梳理，把它们整理成一个有条理、有结构的一个完整的内存框架，让人一目了然，快速理解整个内存管理框架，明白各个模块的作用及接口函数的使用，是一件很考验人耐心的事情。
为了让学员更加轻松地学习和理解内存管理，更好地理解整个内存管理框架，作者花了大量的时间，对Linux内存子系统中各个模块和知识点进行重新编排，从最底层到最上层，步步推进，帮助学员一步一步搭建一个完整的内存管理框架。对于Linux内存管理学习新手来说，跟着课程节奏一步一步来，也会很快平滑切入到内存管理的深入学习中，一步一个脚印，步步推进，有条理、不抓瞎、不迷路。对于有多年经验的驱动工程师、嵌入式工程师来说，如果你一直在忙，对内存管理没有时间进行系统地学习过，或者学过搁浅过，也可以看看本期课程，花个1~2天的时间刷一遍，也会让你对内存管理子系统有一个更通透的理解，对整个内存管理框架有一个更清晰的认识。就像学汉字一样，当别人一页一页教你识字时，本期课程重点分享的则是教你掌握字典这本书的“框架”：索引+汉字，音序查字法、部首查字法…
除了帮助学员快速搭建一个完整的内存管理框架，本期课程还会对很多模棱两可的细节，包括作者以前想探寻而没时间去研究的各种细节，尤其是书籍上、资料上没有涉及的细节进行详细的讲解：比如页表到底是个什么东东？存放在哪里？由谁在维护？页表里到底有啥？MMU和页表是如何协同工作的？用户进程的页表在哪里？映射到底是个什么东西？为什么文件可以直接映射到进程的地址空间里？高端内存和低端内存的边界是如何划分的？Linux运行在64MB物理内存的系统上，和运行在2GB、3GB的物理内存上，内存布局有啥不一样？由谁在管理这个布局？… 作者会带你深入汇编级代码分析，深入内核源码分析，帮你揭开一个又一个这样的细节和迷惑…
接下来，打算用40多个章节，带领大家，一步一步走进Linux内存子系统的世界。
本教程的详细目录：
- 什么是内存管理？
- 内存硬件电路与接口
- 物理内存管理：page、zone和node
- 伙伴系统：buddy system
- 物理页面的迁移类型：migratetype
- Per-CPU页帧缓存
- 页分配器接口：alloc_pages
- 连续内存分配器：CMA
- 伙伴系统初始化(1): memblock
- 伙伴系统初始化(2): 内存释放
- 伙伴系统初始化(3): .init内存释放
- 伙伴系统初始化(4):CMA内存释放
- slab、slob和slub分配器
- kmalloc机制实现分析
- 虚拟地址和MMU工作原理
- 二级页表的工作原理
- 揭开页表神秘的面纱（上）
- 揭开页表神秘的面纱（下）
- TLB 和 Table Walk Unit
- Linux虚拟内存管理
- 虚拟内存管理：线性映射区
- 低端内存和高端内存的边界划分
- 二级页表的创建过程分析（上）
- 二级页表的创建过程分析（中）
- 二级页表的创建过程分析（下）
- 虚拟内存管理：vmalloc区
- 寄存器映射：ioremap
- 高端内存映射
- 虚拟内存管理：pkmap区
- 虚拟内存管理：fixmap区
- 虚拟内存管理：modules区
- 用户进程的页表
- 缺页异常机制
- 用户页表的刷新
- mmap映射机制: 编程实例
- mmap映射机制: remap_pfn_range
- mmap映射机制: 文件映射
- 文件映射缺页异常
- 设备映射缺页异常
- mmap映射机制：匿名映射
- 私有映射和共享映射
- 系统调用brk实现机制
- 反向映射
- 本期课程小结