Linux的内存管理涉及到的内容非常庞杂，而且与内核的方方面面耦合在一起，想要理解透彻非常困难。
在开始学习之前进行了一些准备工作《如何展开Linux Memory Management学习？》，
1. 参考资料
遂决定以如下资料作为参考，进行Linux内存管理的研究：
《奔跑吧 Linux内核》：以第2章为蓝本展开，这是目前能获取的紧跟当前内核发展(Linux 4.0)，并且讲的比较全面的一本资料。
《Understanding the Linux Virtual Memory Manager》：简单说就是虽老但经典，基于(Linux 2.4/2.6)。作者是目前仍然活跃在Linux社区MM专家。
《wowotech Memory Management》：没有其他系列经典，也没有条理系列的介绍MM，但是仍然值得按考。
《tolimit Linux内存源码分析》：相对零散的介绍了内存相关分析文档
《Linux Kernel v4.0》：当然必不可少的，是源码了。
当逐渐深入看到MMU相关代码时，读一下ARM架构关于MMU的规格书有助于理解。
不然对于虚拟地址到物理地址的映射就会很虚无，这些资料包括《ARM Architecture Reference Manual ARMv7-A and ARMv7-R edition》的《Virtual Memory System Architecture》，以及相关MMU TRM。
2. Linux Memory Management框架图
整个内存管理从宏观上可以分为三大部分：用户空间、内核空间和相关硬件。
用户空间主要是libc对相关系统调用进行封装，对用户程序提供API，常用的有malloc、mmap、munmap、remap、madvise、mempolicy等等。
相关硬件包括MMU/TLB、L1/L2 Cache以及DDR RAM，具体到ARM架构需要对照MMU/L2 Cache以及RAM规格书。
内核空间就复杂多了，首先介绍初始化及初始化后的布局。
2.1 物理内存初始化从获取内存大小、初始化页表，再进行zone初始化，然后在zone中使用伙伴系统进行物理内存初始化；
2.2 页表的映射过程讲述了ARM32和ARM64两种架构下的页表映射，如何从虚拟地址由MMU转化成物理页面地址的；
2.3 内核内存的布局图在内存被初始化之后，内核的内存布局基本上就确定了，ARM32和ARM64下布局有很大区别。在malloc一节brk中介绍了用户空间的布局。
2.1~2.3是内存的一个静态状态，在有了这些基础之后，2.4~2.9按照从低层到上层的逐个介绍了。
2.4 分配物理页面介绍了基于伙伴系统的页分配和释放；
2.5 slab分配器基于伙伴系统，slab分配更小内存块；以及基于slab的kmalloc；
2.6 vmalloc和kmalloc区别在于v，即在VMALLOC区域分配；
2.7 VMA即Virtual Memory Area，是进程内存管理的核心；
2.8 malloc和2.9 mmap都基于VMA，malloc/free用于分配/释放一块内存；mmap/munmap用于匿名/文件映射到用户空间。
由于malloc/mmap分配内存并不是立即分配，只是在用到的时候才会触发2.10 缺页中断处理。
在缺页但页不足的情况下，就需要进行一些操作调整内存，这些操作的基础是2.11 page引用计数，还有页面的2.12 反向映射RMAP技术。
在内存不足情况下触发kswapd2.13 回收页面，其中匿名页面有着特殊的2.14 匿名页面生命周期。
在kswapd回收依然无法满足内存分配，就需要对内存进行2.16 内存规整，它依赖的技术是2.15 页面迁移。
由于内存中存在一些内容完全一样的页面，使用2.17 KSM技术进行合并，同时利用COW技术，在需要时重新分配。
还介绍了2.18 Dirty COW内存漏洞，然后对内存管理数据结构和API进行了总结2.19 总结内存管理数据结构和API。
最后2.20 最新更新和展望对新技术进行了介绍。
除了以上技术，还有如下内存技术：
- swap计数把匿名页面写入SWAP分区从而释放出空闲页面
- 内存压缩技术zram(a compressed RAM based swap device)
- zswap技术是zram和swap的一个综合，首先将待换出页面进行压缩，存储到系统RAM动态分配的内存池中；达到一定阈值后再写入实际交换设备。
- 在内存极端不足情况下使用21 OOM(Out-Of-Memory)来杀死不重要进程获取更多内存的技术
- 基于cgroup的Memory资源控制
- 解决多媒体对大量连续内存需求的CMA(Contiguous Memory Allocator)技术
- slub分配器
- memory hotplug内存热插拔支持动态更换内存物理设备
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在对内存相关技术了解过后，就是如何运用的问题了？
一方面是对内存问题进行定位；另一方面是对内存行为施加影响，进行优化。
22 内存检测技术对Linux内存常见问题及其定位方法和工具(slub_debug/kmemleak/kasan)进行了讲解。
23 一个内存Oops解析以一个内存Oops为例，介绍了内存相关异常分析。
内存sysfs节点和工具介绍了linux内存管理相关sysfs节点，以及工具；借助这些可以对内存进行优化。
扩展阅读：
- 关于zram、zswap、zcache的区别与各自优缺点《zram vs zswap vs zcache Ultimate guide: when to use which one》
Linux内存管理框架图
3. 代码和测试环境搭建
3.1 QEMU
安装QEMU以及相关编译工具
sudo apt-get install qemu libncurses5-dev gcc-arm-linux-gnueabi build-essential
3.2 Busybox 1.24
下载Busybox 1.24代码：
git clone https://github.com/arnoldlu/busybox.git -b 1_24_stable
编译Busybox：
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- #make menuconfig #P684，进行配置 make -j4 install
配置initramfs：
sudo cp -r running_kernel_initramfs/* _install/ sudo chmod +x _install/etc/init.d/rcS cd _install mkdir mnt mkdir dev cd dev sudo mknod console c 5 1 sudo mknod null c 1 3
3.3 Kernel 4.0
下载Linux Kernel 4.0代码：
git clone https://github.com/arnoldlu/linux.git -b running_kernel_4.0
编译Linux Kernel：
export ARCH=arm
export CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi-
make vexpress_defconfig #P685进行配置 make bzImage -j4 ARCH=arm CROSS_COMPILE=arm-linux-gnueabi- make dtbs
3.4 运行内核
#Run Kernel+Busybox in QEMU
qemu-system-arm -M vexpress-a9 -smp 4 -m 1024M -kernel arch/arm/boot/zImage -append "rdinit=/linuxrc console=ttyAMA0 loglevel=8" -dtb arch/arm/boot/dts/vexpress-v2p-ca9.dtb -nographic
至此，已经有一个完整的环境，提供shell命令。