Linux的頁框管理採用buddy算法（夥伴算法）
把所有空閒頁框分組爲10（Linux2.6.26爲11）個塊鏈表，每個塊鏈表分別包含大小爲1，2，4，8，16，32，64，128，256和512個連續的頁框
每個塊的第一個頁框的物理地址是該塊大小的整數倍
例如：大小爲16個頁框的塊，其起址是16×4KB的倍數
例如：0和1是夥伴，1和2不是夥伴
兩個夥伴的大小必須相同，物理地址必須連續
假定夥伴的大小爲b
那麼第一個夥伴的物理地址必須是2×b×4KB對齊
事實上夥伴是通過對大塊的物理內存劃分獲得的
假如從第0個頁面開始到第3個頁面結束的內存
每次都對半劃分，那麼第一次劃分獲得大小爲2頁的夥伴
進一步劃分，可以獲得大小爲1頁的夥伴，例如0和1，2和3
當兩個夥伴都爲空閒的時候，就合併成一個更大的塊
該過程將一直進行，直到找不到可以合併的夥伴爲止
尋找夥伴
給定一個要釋放的空閒塊
找到其夥伴
查看其狀態：合併 or 不合並
假設有128MB的ram。
128MB最多可以分成215=32768個頁框，214=16384個8KB（2頁）的塊或213=8192個16KB（4頁）的塊，直至64個大小爲512個頁的塊
假設要請求一個大小爲128個頁框的塊(0.5MB)。
算法先free_area[7]中檢查是否有空閒塊（塊大小爲128個頁框）
若沒有，就到free_area[8]中找一個空閒塊（塊大小爲256個頁框）
若存在這樣的塊，內核就把256個頁框分成兩等份，一半用作滿足請求，另一半插入free_area[7]中
如果在free_area[8]中也沒有空閒塊，就繼續找free_area[9]中是否有空閒塊。
若有，先將512分成夥伴，一個插入free_area[8]中，另一個進一步劃分成夥伴，取其一插入free_area[7]中，另一個分配出去
如果free_area[9]也沒有空閒塊，內存不夠，返回一個錯誤信號
Linux中的slab算法的用途是什麼？簡述該算法。
slab算法是對頁框管理夥伴系統的改進，用於對內存區的管理。
夥伴系統的分配方法有許多值得改進的地方：
不同的數據類型用不同的方法分配內存可能提高效率。比如需要初始化的數據結構，釋放後可以暫存着，再分配時就不必初始化了
內核的函數常常重複地使用同一類型的內存區，緩存最近釋放的對象可以加速分配和釋放
對內存的請求可以按照請求頻率來分類，頻繁使用的類型使用專門的緩存，很少使用的可以使用通用緩存
使用2的冪次大小的內存區域時硬件高速緩存衝突的概率較大，有可能通過仔細安排內存區域的起始地址來減少硬件高速緩存衝突
緩存一定數量的對象可以減少對buddy系統的調用，從而節省時間並減少由此引起的硬件高速緩存污染
slab分配器體現了這些改進思想：
slab分配器把內存區看成對象
slab分配器把對象分組放進高速緩存。每個高速緩存都是同種類型內存對象的一種“儲備”
例如當一個文件被打開時，存放相應“打開文件”對象所需的內存是從一個叫做filp(file pointer)的slab分配器的高速緩存中得到的，
也就是說每種對象類型對應一個高速緩存。
每個高速緩存被分成多個slabs，每個slab由一個或多個連續的頁框組成，其中包含一定數目的對象
每個slab有三種狀態：全滿，半滿，全空
全滿意味着slab中的對象全部已被分配出去
全空意味着slab中的對象全部是可用的
半滿介於兩者之間
當內核函數需要一個新的對象時，
優先從半滿的slab滿足這個請求
否則從全空的slab中取一個對象滿足請求
如果沒有空的slab則向buddy系統申請頁面生成一個新的slab
slab分配器提供的接口：
創建專用高速緩存：kmem_cache_create
撤銷專用高速緩存：kmem_cache_destroy
一般內核撤銷一個模塊時會調用這個函數撤銷屬於那個模塊的cache類型
從專用高速緩衝中分配和釋放
從高速緩存中分配/釋放一個內存對象kmem_cache_alloc/kmem_cache_free
從普通高速緩存中分配和釋放kmalloc/kfree
什麼是非連續內存區？
把線性空間映射到一組連續的頁框是很好的選擇，有時候不得不將線性空間映射到一組不連續的頁框，這就是非連續內存區。
它的主要優點是避免碎片的產生。
非連續存儲區的描述符vm_struct
Vmalloc等分配一個非連續存儲區
Vfree釋放非連續線性區間
什麼是線性區？列舉4種最常見的線性區。
當用戶態進程請求動態內存時，並沒有立即獲得實際的物理頁框，而僅僅獲得對一個新的線性地址區間的使用權
這個線性地址區間會成爲進程地址空間的一部分，稱作線性區(memory areas)
進程最多能訪問4GB的線性地址空間
但進程在訪問某個線性空間之前，必須獲得該線性空間的許可
因此，一個進程的地址空間是由允許該進程訪問的全部線性地址組成
內核使用線性區資源來表示線性地址空間
每個線性區由起始線性地址、長度和一些存取權限描述
線性區的開始和結束都必須4KB對齊
進程獲得新線性區的一些典型情況：
剛剛創建的新進程
使用exec系統調用裝載一個新的程序運行
將一個文件（或部分）映射到進程地址空間中
當用戶堆棧不夠用的時候，擴展堆棧對應的線性區
每個線性區由一個vm_area_struct結構來表示
這個結構描述了一段給定的內存區間
區間中的地址都有同樣的屬性，比如同樣的存取權限和相關的操作函數
用這個結構可以表示各種線性區，比如映射可執行的二進制代碼的線形區、用作用戶態堆棧的線形區等等
常見的線性區有堆，棧，代碼段，數據段，全局變量存儲區，文件影射等。
Linux如何描述進程的地址空間？
Linux使用線性區來描述進程的地址空間。
進程最多能訪問4GB的線性地址空間
但進程在訪問某個線性空間之前，必須獲得該線性空間的許可
因此，一個進程的地址空間是由允許該進程訪問的全部線性地址組成
內核使用線性區資源來表示線性地址空間
每個線性區由起始線性地址、長度和一些存取權限描述
