本文参考OSDev Wiki上关于“堆”的介绍及实现，原文地址：https://wiki.osdev.org/Heap
堆是应用程序和内核都离不开的重要组成部分。通常，它位于更高层次的内存管理机制之下，而高层机制负责处理更大粒度的内存块。在大多数操作系统中，内存是按页（page）或其他较大的块进行分配的。在 X86 和 X64 架构中，一页通常是 4KB，但也可能更大。然而，对于较小的分配需求，如果直接占用整页会造成大量浪费。例如，只需要 24 字节却分配整整 4KB 页，将导致严重的内存浪费。因此，大多数应用程序和内核都会实现第二层内存管理：在以 4KB（或更大）为单位分配得到的内存块基础上，根据需求将这些一组页面或单独页面拆分成更小的部分进行分配。
本文译自 OSDev Wiki 上的一篇文章，原文链接为 Memory management - Overview and Introduction。
内存管理是任何操作系统内核中的关键组成部分。为程序提供一种快速、可重复地分配和释放内存的机制是内核的一项主要职责。针对物理内存的分配存在多种实现方法，包括位图法、伙伴分配算法，以及基于树结构或队列/栈的内存管理方式。
本文译自 OSDev Wiki 上的一篇文章，原文链接为 Brendan’s Memory Management Guide。
内存管理是所有操作系统开发者迟早都需要处理的问题。这个主题非常广泛；起初看起来似乎很简单，但往往会演变成比最初预想的更复杂的内容。这就容易导致人们在操作系统规模较小时做出一些看似合理（并且最初运行良好）的设计决策，但这些决策在系统变大后可能会成为严重的问题。
Linux 支持多种任务调度策略（Scheduling Policy），其中：
| 调度策略 | 类型 | 优先级范围 | 时间片机制 | 特点 | 典型应用 |
|---|---|---|---|---|---|
| SCHED_FIFO | 实时调度 | 1–99 | 无时间片 | 高优先级任务永不主动让出 CPU，直到阻塞或结束 | 电机控制、传感器采样 |
| SCHED_RR | 实时调度 | 1–99 | 有时间片（默认 100ms） | 多个相同优先级任务轮流执行 | 多任务实时控制 |
| SCHED_DEADLINE | 实时调度 | 无优先级 | 通过 runtime/deadline/period 控制执行预算 | 最严格的周期性任务调度 | 视频渲染、实时信号处理 |
#define _GNU_SOURCE
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <time.h>
#include <sys/prctl.h>
#include <pthread.h>
#include <sched.h>
int main() {
cpu_set_t mask;
CPU_ZERO(&mask);
CPU_SET(0, &mask);
if (sched_setaffinity(0, sizeof(mask), &mask) != 0)
perror("sched_setaffinity");
// 设置实时调度
struct sched_param param = { .sched_priority = 80 };
if (sched_setscheduler(0, SCHED_FIFO, ¶m) != 0)
perror("sched_setscheduler");
printf("Running under SCHED_FIFO with priority %d on CPU 0\n", param.sched_priority);
while (1) {
for (volatile int i = 0; i < 100000000; i++);
printf(".");
fflush(stdout);
usleep(500000); // 防止完全占满CPU
}
}编译与运行：
在用户空间，当我们谈论内存分配时，
malloc()几乎是唯一的答案。但当我们潜入Linux内核的深海，会发现内存管理的世界远比想象中复杂和精妙。内核代码对性能、稳定性和硬件交互有着极致的要求，因此它提供了一套多样化的工具箱来应对不同的内存需求。今天，我们将聚焦于内核中最核心的四种内存分配机制：kmalloc、alloc_pages、vmalloc和dma_alloc_coherent。理解它们的区别和底层原理，是每一位内核开发者和系统工程师的必修课。
在C语言中，宏（Macro）是预处理器的一项强大功能。它允许我们在编译之前对源代码进行文本替换，这为定义常量、创建类函数结构以及实现代码的条件编译提供了极大的灵活性。本文将深入探讨C语言中宏的定义、使用技巧以及一些高级应用。