Linux işletim sisteminde bellek yönetimi (Memory Management), sistem kaynaklarının etkili bir şekilde dağıtılmasını sağlayan karmaşık ve kritik bir süreçtir. İşte Linux'ta bellek yönetiminin ana bileşenleri ve kavramları:

Sanal Bellek

Linux, sanal bellek yönetimini kullanır, yani her işlem, tüm sistemin belleğine erişiyormuş gibi görünür. Gerçekte ise işlemler, fiziksel bellek (RAM) ile eşleştirilmiş sanal adreslere erişir.

Sanal Adres Alanı: Her işlem, kendi sanal adres alanına sahiptir, böylece diğer işlemlerin belleğine erişemez.

Sayfalama: Sanal adres alanı, sayfa adı verilen sabit boyutlu bloklara bölünmüştür. Bu sayfalar fiziksel bellekte farklı yerlerde bulunabilir.

Fiziksel Bellek ve Sayfa Çerçevesi

Fiziksel bellek (RAM), sayfa çerçevesi adı verilen bloklara ayrılmıştır. Bu çerçeveler, sanal adres alanındaki sayfalarla eşleşir.

Swap Alanı

Eğer fiziksel bellek dolarsa, Linux, swap alanı olarak bilinen sabit diskin bir kısmını kullanır. Bu, bellekte nadiren kullanılan sayfaların diske taşınmasına ve gerektiğinde geri yüklenmesine olanak tanır.

Sayfa Değişimi (Paging)

Sayfa değişimi, sanal bellekten fiziksel belleğe ve swap alanına veri taşıma işlemidir. İşletim sistemi, hangi sayfaların bellekte tutulacağını ve hangilerinin disk üzerinde saklanacağını belirler.

Önbellekleme ve Ara Bellek (Caching)

Linux, verilere hızlı erişim sağlamak için çeşitli önbellekleme ve ara bellek mekanizmaları kullanır.

Sayfa Önbelleği: Diskten okunan veriler, daha hızlı erişim için sayfa önbelleğinde saklanır.

Buffer Cache: Dosya sistemlerine yapılan okuma/yazma işlemleri için ara bellek kullanılır.

Out-of-Memory (OOM) Yöneticisi

Sistemde yeterli bellek kalmadığında, OOM yöneticisi devreye girer ve bazı işlemleri sonlandırarak bellek serbest bırakır.

İlgili Komutlar ve Araçlar

free: Kullanılabilir ve kullanılan belleği gösterir.

top ve htop: İşlem ve bellek kullanımını gerçek zamanlı olarak gösterir.

vmstat: Sanal bellek istatistiklerini gösterir.