WHY

• 增加内存的利用率
  • 内存超载
    • 实际需要的内存比实际内存大
  • 内存碎片
  • 保护和重定向
    • 不能相互干扰
    • 重定向，内存分配
• 方便编程
  • 内存共享
  • 动态链接实现

HOW

段页式内存管理

虚拟内存地址空间

• 原理
  • 内存使用的局部性特征

地址空间

• WHAT
  • 每个进程用于寻址内存的一套地址集合
  • 每个进程拥有自己的地址空间（可以共享）
• HOW 实现方案
  • 基址寄存器和界限寄存器
    • 基址寄存器保存进程的物理内存起始地址
    • 界限寄存器保存进程的最大内存长度
    • 优缺点
      • 加法操作和比较操作耗时
      • 内存扩展性差
  • 分页/分段技术

交换技术

• how
  • 对于不活跃的进程，将空闲的内存交换到磁盘上，需要使用时在交换内存中
• 优缺点
• 监控
  • 查看swap内存的使用情况

管理内存（使用、空闲）

位图法

• 优缺点
  • 简单
  • 分配内存需要查找连续的0，效率低

链表法

• how
  • 每个节点管理一个内存快
    • H 空闲， P 进程占用
    • 开始地址
    • 空间大小
  • 分配方案
    • 最佳适配，充分利用内存块，但是会产生大量内存碎片，反而浪费内存
    • 最差适配
    • 首次适配 效率最高
    • 下次适配 效率不是太高
  • 改进
    • 两个链表管理空闲快，一个空闲，一个进程
    • 但是释放会比较消耗时间

分页

WHAT

连续内存分配->离散的内存分配

• 将虚拟内存空间（页）和物理内存空间（页框）分成固定大小的内存块，即一个页，一般是4k大小,

HOW

• 组成
  • 页表 页和页框的映射关系
  • 缺页中断 如果页没在物理内存中则发生缺页中断
  • 页面置换
• 优化点
  • 快表
  • 多级页表

分段

大致类似

代码的虚拟内存空间

如果是32位系统，虚拟内存空间位4G（3G用户空间，1G内核空间），如果是64位系统则为（48，没用到64，不需要）

• 代码端
• 堆
• stack
• mmap

linux api

• alloc 从栈中分配内存
• malloc 从堆中分配内存
  • 只是移动brk位置，并没做实际的内存分配，所以此时并不会发生页面分配
  • < 128k, 直接在堆上分配 系统调用brk

  • 128k， 在mmap上分配 do_mmap

• calloc 分配内存，并初始化，