内存空间中映射区域和未映射区域之间有什么区别？

Question

我在an article about malloc中看到了以下段落。

  

堆是连续的（在虚拟地址方面）空间   具有三个边界的内存：起点，最大限制（托管   通过sys / ressource.h的函数getrlimit（2）和setrlimit（2））和   一个叫做休息的终点。中断标记映射的结束   内存空间，即虚拟地址空间的一部分   与真实记忆的对应。

     

我想更好地理解映射区域和未映射区域的概念。

Answer 1

如果内存地址长度为64位，就像在许多现代计算机中一样，您有18446744073709551616个可能的内存地址。 （这取决于处理器架构实际可以使用多少位，但地址使用64位存储。）这超过170亿千兆字节，这可能比计算机实际拥有的内存更多。因此，这170亿千兆字节中只有一部分对应于实际内存。对于其余地址，内存根本不存在。存储器地址和存储器位置之间没有对应关系。因此，这些地址未映射。

这是一个简单的解释。实际上，它有点复杂。程序的内存地址不是计算机中内存芯片的实际内存地址，即物理内存。相反，它是虚拟内存。每个进程都有自己的内存空间，即自己的18446744073709551616地址，进程使用的内存地址由计算机硬件转换为物理内存地址。因此，一个进程可能已经将一些数据存储在存储器地址4711处，其实际上存储在这里的实际物理存储器芯片中，并且另一个进程可能还将一些数据存储在存储器地址4711处，但这是一个完全不同的地方，存储在那里的真实物理内存芯片中。进程内部虚拟内存地址被转换或映射到实际物理内存，但不是全部。其余的，未映射。

当然，这也是 的简化说明。您可以使用比计算机中物理内存量更多的虚拟内存。这是通过 paging 来完成的，也就是说，取出一些现在没有使用的内存块（称为 pages ），并将它们存储在磁盘上，直到再次需要它们为止。 （这也称为＆＃34;交换＆＃34;，即使该术语最初意味着将所有进程的内存写入磁盘，而不仅仅是部分内容。）

进一步使其复杂化，现代操作系统（如Linux和Windows ）在分配内存时会过度使用。这意味着即使使用磁盘，它们也会分配比存储在计算机上的内存地址更多的内存地址。例如，我的计算机具有32千兆字节的物理内存，只有4千兆字节可用于将数据分页到磁盘，但可能不允许超过36千兆字节的实际可用虚拟内存。但malloc很乐意分配超过一百千千兆字节。直到我真正尝试将内容存储在连接到物理内存或磁盘的所有内存中。但它是我的虚拟内存空间的一部分，所以我也称之为映射内存，即使它没有映射到任何东西。

Answer 2

堆中的映射区域表示可以与物理内存一起映射的虚拟内存区域。未映射的区域表示未使用的虚拟内存空间，它不指向任何物理内存。

堆的映射区域和未映射区域之间的边界是系统断点。由于malloc()用于请求一些内存，系统断点将被移动以放大映射区域。 Linux系统提供brk()和sbrk()方法来增加和减少系统断点的虚拟内存地址。