linux进程空间？进程地址空间

linux进程地址空间划分

Linux 64位系统在理论上拥有16位十六进制表示的巨大内存地址空间，即从0x0000000000000000到0xFFFFFFFFFFFFFFFF。然而，Linux仅实际使用了其中的256T空间，其余部分未被使用。

在Linux 64位操作中，实际使用的是低47位地址，高17位用于扩展，只能取全0或全1值。这样，可用的地址空间被分为两部分：用户空间（0x0000000000000000至0x00007FFFFFFFFFFF）和内核空间（0xFFFF800000000000至0xFFFFFFFFFFFFFFFF），剩余部分未被利用。

用户空间主要包含以下部分：代码段、数据段、BSS段、堆和栈。

代码段用于存放程序执行代码，即CPU执行的机器指令。

数据段存放已初始化且初值不为0的全局变量和静态局部变量，属于静态内存分配，可读可写。

BSS段包括未初始化全局变量和静态局部变量的空间。

堆（heap）是动态分配内存的区域，当进程读取文件时，若文件未在内存中，会通过缺页中断获取物理内存，通过磁盘调页将文件数据读入内存，实现文件的读取。

文件在两个进程间共享时，即使它们映射到同一文件，虚拟地址空间也可能不同。若进程A先读取文件，则会获取物理内存，通过磁盘调页将文件数据读入内存。进程B在访问文件时，若文件数据不在内存中，则会查找缓存区，如果缓存中有文件数据，则建立映射关系，实现进程间通信。

栈（stack）用于存储函数调用时的局部变量。

以数组s和指针p3为例，数组s的内容是在运行时赋值，而指针p3指向的常量区字符串内容在编译时已赋值。

使用malloc函数分配内存时，虚拟内存的分配情况如下：

当malloc分配的内存小于128k时，使用brk分配内存，将_edata向高地址移动，只分配虚拟空间，不对应物理内存。第一次读/写数据时，会触发内核缺页中断，内核分配物理内存，建立虚拟地址空间映射关系。若分配的内存不被访问，对应的物理内存不会被分配。

brk分配的内存需要等待高地址内存释放后才能释放，可能导致内存碎片。

当malloc分配的内存大于128k时，使用mmap分配内存，在堆和栈之间寻找空闲内存分配，对应独立内存且初始化为0。mmap分配的内存可以直接通过free释放。

当最高地址空间的空闲内存超过128k时，Linux执行内存紧缩操作，释放部分内存。

当进程访问未建立映射关系的虚拟内存时，逻辑地址转换为物理地址，发现当前页不在内存中，处理器自动触发缺页异常。

linux 下怎么查看一个进程占用内存大小

这里介绍下查看一个进程占用内存大小的方法。

1、首先单击桌面左上角的应用程序，选择系统工具选项，如下图所示。

2、接着在下拉菜单中，单击系统终端选项，如下图所示。

3、这时会来到系统终端命令行，如下图所示。

4、最后输入free-h命令，在结果中找到total即可查看到系统总的内存情况，如下图所示就完成了。

Linux里面VIRT和RES代表什么意思

深入理解Linux世界中的内存管理：VIRT与RES的奥秘

Linux操作系统中的内存管理是其高效性能的关键，其中VIRT和RES是两个重要的内存指标，它们分别揭示了进程在虚拟和实际内存中的占用情况。VIRT，全称为Virtual Memory Size，代表的是进程占用的虚拟内存总量。这一数字包含了物理内存（即RAM）的使用、swap空间的占用，以及操作系统为进程分配但实际未使用的内存。虽然VIRT看似庞大，但往往并不直观反映实际内存需求，因为它的值可能会超过实际硬件内存总容量。

相比之下，RES，即Resident Set Size，是进程实际占用的物理内存，不包括swap空间，但包括与其他进程共享的内存。RES值的实用性明显优于VIRT，因为它能提供一个更准确的内存占用量。然而，即使如此，我们仍需注意，某些进程可能因为内存不足而被swap到硬盘，这部分内存也应该计入RES的计算中，尽管它并未真正存储在RAM中。

最后，SHR，即Shared Memory，代表的是进程可以与其他进程共享的内存空间。这是Linux内核Copy on Write（CoW）机制的体现，当一个进程fork出子进程时，两者可以共享相同的内存区域，直到子进程需要更改数据时才会进行实际的复制。这种机制有效地节省了内存资源，但理解SHR的含义对于理解进程间内存协作至关重要。

总结来说，VIRT、RES和SHR这三个内存指标在Linux中各有其重要性，VIRT提供了总览，RES聚焦实际使用，而SHR则揭示了进程间的内存共享。理解这些概念，有助于我们更好地监控和优化系统内存使用，确保资源的有效分配和性能的提升。