虚拟内存
内存分段
段选因子和段内偏移量
- 段选因子主要是段号和特权标志位
导致内存碎片- 内存外部碎片，为了解决外部内存碎片，需要内存交换，导致的效率是非常低的
内存分页
主要是通过页表，页表存储在内存中，MMU内存管理单元进行转换
- 内存分页会有内部内存碎片的问题
- 同时存在扇入和扇出机制
单级页表导致的空间浪费可以通过多级页表解决。
同时通过使用TLB 页表缓存可以实现时间的优化
内存分页
缺页异常
分配的堆
- 新申请的内存第一次被访问的时候
- 内存访问在非法区
- 代码段区域执行的时候发生缺页说明没有从磁盘加载代码段，发生缺页异常
malloc 分配内存
小对象
brk如果用户分配的内存小于 128 KB，则通过 brk() 申请内存； free掉不会归还给操作系统但是可能会导致内存碎片 甚至导致内存泄漏
大对象
mmap如果用户分配的内存大于 128 KB，则通过 mmap() 申请内存；free掉会马上归还给操作系统但是每一次都会发生系统调用 访问的时候都会发生缺页中断
内存满了
- 后台内存回收
- 直接内存回收
- 都不能满足的话发生OOM机制
回收的时候主要是回收的文件页(io操作 把脏页写进磁盘，干净的直接释放掉)，匿名页(通过swap机制扇入到硬盘) 都是基于lru算法 的变种 也就是两个双向链表
申请过量内存
在 32 位操作系统，因为进程理论上最大能申请 3 GB 大小的虚拟内存，所以直接申请 8G 内存，会申请失败。
在 64位 位操作系统，因为进程理论上最大能申请 128 TB 大小的虚拟内存，即使物理内存只有 4GB，申请 8G 内存也是没问题，因为申请的内存是虚拟内存。
如果这块虚拟内存被访问了，要看系统有没有 Swap 分区：
- 如果没有 Swap 分区，因为物理空间不够，进程会被操作系统杀掉，原因是 OOM（内存溢出）；
- 如果有 Swap 分区，即使物理内存只有 4GB，程序也能正常使用 8GB 的内存，进程可以正常运行；