基础知识

Linux 内存模型

MMU

MMU即内存管理单元，其主要作用是实现虚拟内存到物理内存的映射，其工作原理可以参考下图：

MMU示意图

在打开MMU之后，用户空间和内核空间访问内存使用的是虚拟地址，需要通过MMU转换成物理地址后访问，虚拟地址需要先经过MMU转换成物理地址然后操作地址总线后访问物理内存。

Linux虚地址空间划分

Linux内核依赖MMU硬件，为每个进程提供独立的地址空间，可以简单的归纳如下：

• Linux(32位) 将4G地址空间划分为两部分、0-3G为用户user space,3G-4G为kernel space。
• 每个进程有独立的user space,kernel space为各个进程共享。
• 通常Kernel将其虚拟地址空间的前896M（3G-3G+896M)映射到物理内存前896M（0-896M）
• Kernel虚拟地址空间后120M不做固定映射，需要时将虚拟地址（以页为单位）映射到物理地址（896M + 8M以上）

Linux内存映射的示意图如下：

Linux内存映射

Linux IPC

在Binder之前Linux内核已经提供了一系列的IPC机制，和Binder相比，他们的特点如下：

类型	特点
匿名管道	仅支持父子进程之间的IPC，两次内存拷贝
命名管道	两次内存拷贝
共享内存	无需内存拷贝，编码难度大
Socket	两次内存拷贝，效率较低
Binder	一次内存考本，效率较高

红黑树

了解红黑树之前需要先了解二叉搜索树，二叉搜索树的即树中的任何节点的值大于它的左子节点，且小于它的右子节点。因此在通过二叉搜索树搜索数据时，首先比较根节点，如果和根节点相等则搜索命中，如果查找的值比根节点大则查找其左子树，否则在右子树查找。二叉搜索树最理想的情况及完全平衡，此时查找的时间复杂度为O（lgn)，如下图所示：

平衡二叉搜素树

当数据插入的顺序是从小到大或是从大到小时，二叉搜索树退化成链表，查找时间负责度为O（n），如下图：

二叉搜索树最差

为了避免最差的情况发生，引入了红黑树的概念，红黑树本质上是一个二叉搜索树，通过为每个节点着色，并在插入和删除节点时通过旋转重新着色等手段，保证了二叉搜索树基本平衡。

序列化

什么是序列化

1. 序列化是指将数据结构（结构体或对象）转换成二进制流的过程
2. 反序列化是指将二进制流转换成数据结构

为什么要序列化

1. 持久化对象 - 可以将对象输出的磁盘等介质上
2. 不同进程无法相互访问对方的地址空间，需要将对象序列化，并通过IPC在不同进程间共享对象
3. 通过网络传输对象 - 将对象序列化后通过网络传输，以实现客户端和服务器之间共享对象