【操作系统百科】虚拟内存模型
虚拟内存是现代 OS 最核心的抽象:每个进程都像独占一块连续大内存。本文讲 VM 到底给了什么、代价是什么——VA/PA 映射、保护、隔离、COW、mmap 语义、overcommit、地址空间布局。
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虚拟内存是现代 OS 最核心的抽象:每个进程都像独占一块连续大内存。本文讲 VM 到底给了什么、代价是什么——VA/PA 映射、保护、隔离、COW、mmap 语义、overcommit、地址空间布局。
缺页(page fault)是 VM 的核心事件——PTE 不 present 就触发 #PF。本文讲 major/minor/COW/swap/userfault 五种缺页控制流、do_page_fault 调用链、hugefault、userfaultfd 在 CRIU/Live Migration 的角色。
存储系统有两个看似独立、实则紧密交织的能力:快照(Snapshot)和精简配置(Thin Provisioning)。快照解决的是"时间维度"的问题——在任意时刻冻结数据状态,用于备份、回滚或测试;精简配置解决的是"空间维度"的问题——让存储容量按需分配,避免预先占满物理磁盘。两者的交叉点在于写时复制(Copy-on-…
XFS 诞生于 1993 年的硅谷图形公司(Silicon Graphics, Inc.),最初运行在 IRIX 操作系统上。 SGI 的核心业务是高性能计算和影视后期制作,客户需要处理的文件动辄几十 GB 甚至数 TB。 当时主流的 EFS(Extent File System)在面对这类工作负载时已经力不从心:元数…
ext4 和 XFS 走的是"就地更新"路线:数据写到哪个块,就直接覆盖那个块。这条路线简单、高效,但有一个根本性的问题——如果写到一半断电,磁盘上的数据处于半新半旧的状态,文件系统就损坏了。日志(Journal)机制可以缓解这个问题,但它本质上是"先写一遍日志,再写一遍数据",写放大不可避免。
你的 ext4 文件系统上有一个 1TB 的数据库文件。内核如何在 O(log n) 时间内找到文件偏移量 847,293,510,144 对应的物理磁盘块?答案藏在 extent tree 里。本文逐一拆解 ext4、XFS、btrfs、ZFS、F2FS 五种文件系统的树形结构设计。
MVCC 靠什么实现?持久化 B-tree、COW、append-only log。从 CouchDB 到 LMDB 到 DuckDB,三种不同的路径,同一个目标:读不阻塞写。