Linux内存管理实验Word文件下载.docx
《Linux内存管理实验Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《Linux内存管理实验Word文件下载.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
每间隔指定时间执行一次free命令;
-t:
显示内存总和列;
-V:
显示版本信息;
（1）free-k:
解释:
total:
内存总量:
3355508（k）used:
已经使用的内存量:
490664（k）free:
空闲的内存量:
2864844（k）
shared:
当前已经废弃不用，总量是0（k）
buffers:
25164（k）
BufferCache内存量:
263480（k）
cached:
PageCache内存量:
21436（k）
（2）free–m-s5:
以M为单位，5秒显示以下内存信息
1
以上为每隔5秒显示内存信息，由以上图可知:
两次内存使用情况没有变化。
（3）free-o:
由以上可知BufferCache这一列没有显示出来。
（4）free-t:
如上所示，内存总和是3355508（k），内存已使用为491408（k），内存空闲为2864100（k）。
（5）free-V:
显示版本信息
版本号为3.2.7
2（swapon–s:
显示交换区的使用状况
交换区名为:
/dev/sda3,类型为partition,大小为425712，已使用为0，优先级为-1。
3.vmstat是VirtualMeomoryStatistics（虚拟内存统计）的缩写，可对操作系统的虚拟内存、进程、CPU活动进行监视。
它是对系统的整体情况进行统计，不足之处是无法对某个进程进行深入分析。
vmstat[-V][-n][delay[count]]
其中，,V表示打印出版本信息;
n表示在周期性循环输出时，输出的头部信息仅显示一次;
delay是两次输出之间的延迟时间;
count是指按照这个时间间隔统计的次数。
对于vmstat输出各字段的含义，可运行manvmstat查看。
下面给出了各个参数的不同含义:
procs:
r-->
在运行队列中等待的进程数
b-->
在等待io的进程数
w-->
可以进入运行队列但被替换的进程
memoy
swap-->
现时可用的交换内存（k表示）
free-->
空闲的内存（k表示）
2
buff-->
被用来做为缓存的内存数，单位:
KB
cache-->
被用来做为文件读写缓存的内存数，单位:
swap
si-->
从磁盘交换到内存的交换页数量，单位:
KB/秒
so-->
从内存交换到磁盘的交换页数量，单位:
IO
bi-->
磁盘块入
bo-->
磁盘块出
System
in-->
每秒的中断数，包括时钟中断cs-->
每秒的环境（上下文）切换次数CPU
按CPU的总使用百分比来显示us-->
用户进程使用的时间
sy-->
系统进程使用的时间
id-->
cpu空闲的时间
pages
re-->
回收的页面
mf-->
非严重错误的页面
pi-->
进入页面数（k表示）
-->
出页面数（k表示）po
fr-->
空余的页面数（k表示）de-->
提前读入的页面中的未命中数sr-->
通过时钟算法扫描的页面disk显示每秒的磁盘操作。
s表示scsi盘，0表示盘号
fault显示每秒的中断数
设备中断
系统中断
cy-->
cpu交换
实验二
1.搭建linux实验平台，并在搭建好的平台中用vi编辑器编写一个简单C程序:
1./*test.c*/
2.
3.#include<
stdio.h>
4.
5.intglobal_data=4;
6.
7.intglobal_data_2;
8.
9.intmain（intargc,char**argv）
10.
3
11.{
12.
13.intlocal_data=3;
14.
15.printf（"
HelloWorldn"
）;
16.
17.printf（"
global_data=%dn"
global_data）;
18.
19.printf（"
global_data_2=%dn"
global_data_2）;
20.
21.printf（"
local_data=%dn"
local_data）;
22.
23.return（0）;
24.
25.}
2.编译:
$gcc-otesttest.c
A.查看ELF的头。
刚生成的二进制就是我们要查看的目标。
从ELF的头开始吧:
$readelf-htest
实验结果:
可执行文件是可以在Intelx8632bit的体系的机器上运行的（从“machine”和“class”字段）。
4
当执行时，程序将从虚地址0x080482c0（看“Entrypointaddress”）开始运行。
这个地址不是指向我们常见的main（）函数地址的，但是它指向是一个名为__start的函数。
__start函数是被linker创建的，它的目标是初始你的程序。
这个程序还有28个节区（section）和7个段（segment）
什么是节区（section）,Section是在目标文件中的一个区，它包括一些信息（这些信息对连接过程有用）:
程序的代码、程序的数据（变量、数组、字符串），可重定向的信息和其它。
所以，在每一个区，几种信息组合在一起，这里有一个明显地含义:
代码区只有代码，数据区只是初始化的或是没有初始化的数据，等等。
节区头部分列表（SectionHeaderTable,SHT）精确地告诉我们:
ELF目标文件中有什么section。
至少从“Numberofsectionheaders”字段中知道“test”目标文件有28个section.
如果section是一个二进制表示的，linux内核不能用一种方式读懂它，linux内核准备几个VMA（VirtualMemoryArea），它们包括虚拟地址连续的页面帧。
在VMA的内部，一个或多个section被映射其中。
在这个例子中每一个VMA都代表一个ELF的段（segment）。
那内核是如何知道哪个section去往哪个segment呢,这是ProgramHeaderTable（PHT）的工作。
B.查看SectionHeaderTable（SHT）
让我们看一个Section在程序中的存在形式:
$readelf-Stest
5
编译器把可执行代码保存到.text节区中。
那.text节区被标记为可执行（'
X'
在flag字段）。
在这个节区，你可以看到我们main（）函数的机器代码。
$objdump-d-j.texttest
-d选项告诉objdump分解机器代码。
-j告诉objdump只关心那个特定的节区（在本例中，是.text）。
以下是执行命令后的部分内容。
.data节区保存所有的初始化的变量，这些变量不在栈中。
“Initialized”是指这些变量被赋于初始值，如”global_data”。
那”local_data”呢,“local_data”的值不在此节区中，它们生活在进程的栈里。
以下是用objdump查看.data节区:
6
$objdump-d-j.datatest
C.查看programHeaderTable（PHT）
段（segment）是一个OS“看懂”我们程序的方法。
让我们看看我们程序是如何变成段的吧:
$readelf-ltest
实验结果解释:
映射很直观。
例如段号2，这里有15个节区被映射到其中。
.text节区就映射到此段。
它的标志是R,E其含义分别是可读，可执行。
W就是可读的含义。
可以使用/proc/<
pid>
/maps文件也可以得看到它。
<
是一个我们想要查看的进程的ID。
，test进程运行的太快了，在进入/proc这前，它就结束了。
可以使用gdb来解决此问题。
也可以在return之前调用sleep（）来搞定这个问题。
7
在另一个控制台中:
$gdbtest
（gdb）bmain
Breakpoint1at0x8048376
（gdb）r
Breakpoint1,0x08048376inmain（）
在此保持（hold）住，打开另一个控制台，找到test的PID。
如果你想图省事的话，就这样:
$cat/proc/`pgreptest`/maps
回到gdb，输入:
（gdb）q
8
于是，最后，我们看到了12个段（实际上是VMA）。
重点关注第一个字段和最后一字段。
第一字段显示了VMA的地址范围，最后一个字段显示了背后的文件。
你在看到VMA的第8行与之前PHT的第2行的类似点了吗,不同之处是SHT说它自己于0x080484fc结束，但在8号段中我们看到它的结束地址是0x08049000。
在VMA9号与段3号之间也有同样的现象。
SHT显示3号段开始于0x080494fc。
而VMA则显示开始于0x08049000。
有这么几个因素我们必须了解:
1.尽管VMA开始于不同的地址，与之关联的节区仍然被映射到精确的虚拟地址上了。
2.内核分配内存是以4KB的页为基本单位的，所以每一页的地址都是4KB的整数倍。
如0x1000,0x2000等。
对于VMA的9号，这个页的地址是0x08049000。
或从技术角度讲，这个段的地址必须与页面的大小对齐。
最后，哪一个VMA是栈呢,VMA11就是。
一般地，内核动态地分配几个页面，并映射到用户空间可能的最高的虚拟地址，这就是栈的区域了。
简单地讲，每一个进程的地址空间被分成两部分（前提是32位的CPU）:
用户空间和内核空间。
用户空间在0x00000000-0xc0000000，所以内核空间只能在0xc0000000以上了。
于是，分配给栈的地址是在0xc0000000边界附近的。
结束地址是固定的，开始地址可以根据保存内容的多少而变化。
9
升级会员 