>>>

程序的記憶體佈局：


Heap的頂端的限制叫做program break，通過系統呼叫brk活著sbrk可以想核心申請記憶體從而改變break，也就是增加或收縮heap的大小。
程序的地址空間所面對的都是虛擬地址，kernel為每個程序維護一個page table，建立了虛擬地址空間的頁和實體記憶體頁或swap空間的對映（虛擬記憶體或實體記憶體都是以頁為單位）。
很重要的一個特點是，虛擬地址空間是連續的！
虛擬記憶體管理有很多好處：1、程序相互之間或程序與核心之間相互隔離，程序不能操作其他程序的記憶體空間，更不能操作核心的空間。2、多個程序可以共享記憶體。 （多個程序執行相同的程式，也就是多個程序的text segment所對應的實體記憶體是同一份），節約記憶體。3、程序維護的頁表可以更容易的實現記憶體保護。（標記page table的entry即可）
虛擬記憶體這塊讓我想到了，“軟體的很多問題都可以靠加一箇中間層解決”；o(∩_∩)o 哈哈
下面是一個簡單的malloc和free實現，通過系統呼叫sbrk來實現： 實現細節： 1、在需要的記憶體塊前面追加一小塊空間，來儲存當前塊的大小（貌似都這樣） 2、維護兩個全域性變數，managed_memory_start、所維護記憶體的起始地址 last_valid_address、所維護記憶體的最後有效地址，也就是program break 3、free的實現很簡單，標記此塊為未用

4、malloc實現，遍歷所維護的記憶體塊，找到合適的就返回，找不到就要求系統分配所要求大小的記憶體。

參考這篇文章： http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-memory/index.html

這個簡單的記憶體管理程式有很多缺點： 1、每一次記憶體不夠時，都要呼叫sbrk系統呼叫。sbrk系統呼叫的單位通常是頁大小的很多倍（頁典型為4K，sbrk呼叫最小典型為128K，資料來自於tlpi），這樣會有效減少系統呼叫的次數。 2、malloc中的記憶體大小匹配演算法，找到size>=required的塊，會有很多浪費（glibc的實現，則會把大塊分裂，返回使用者需要的，剩餘的放到free list中）。 3、malloc的塊查詢演算法，是遍歷整個程序空間，效率太低（glibc是雙向連結串列）。 4、mem_control_block的結構中變數is_available只有一位，確是個int型別，佔用空間過多（glibc中只有一個size記錄塊大小，free塊時在塊中分配兩個指標插入到free list雙向連結串列中）。 5、申請的記憶體並不會返回給核心（glibc在某種情況下，釋放的記憶體在heap的頂端形成一大片連續的區域，並且大小達到一定的數值（比如128K，資料來自tlpi），儘量減少sbrk系統呼叫的次數）。
前面，後面最重要的文字總結，都是我自己寫的，哈哈～～～

轉載於:https://my.oschina.net/astute/blog/91983