虚拟地址系统上的进程地址空间

Question

在下面的链接中，Sdaz MacSkibbons 给出的答案简要概述了虚拟地址系统上的进程地址空间。

What happens when a computer program runs?

现在假设每个进程都有 4GB 的虚拟地址空间。现在这是否意味着这个虚拟地址空间的顶部地址将获得堆栈部分（假设堆栈地址从 0 开始），底部的地址空间将分配给文本、数据、全局和堆。由于堆的大小发生变化，新的 malloc 分配是否会将虚拟地址空间页面直接映射到实际内存，或者他们是否检查先前分配给堆的虚拟地址页面是否空闲/可用。如果我们需要大量的堆内存，比如大于 4GB，那么进程如何支持呢？

提前致谢。

Answer 1

您链接到的答案只是显示了一种可以完成的方式。

假设您有一个 4GB 的逻辑地址空间，并非所有这些都是有效的，甚至可能是有效的虚拟地址。

该逻辑地址空间的一部分将专用于系统。系统不太可能使用或接近使用专用于它的整个逻辑地址范围。

逻辑地址空间中会有其他区域没有有效的逻辑地址。

接下来，将内存描述为堆和堆栈是一种误导。堆和堆栈只是读/写内存。它们没有什么特别之处，操作系统也不关心内存的用途。

将程序部分视为： - 可执行，只读 - 不执行，读/写 - 不执行，只读

您的第二个问题是关于 malloc。 Malloc 实现管理读/写内存池。 Malloc 尝试通过从池中返回内存来处理内存请求。如果没有足够的可用内存，malloc 将通过将更多的虚拟内存映射到逻辑地址空间来增加池的大小。

如果应用程序需要分配大量内存，它们通常不使用 malloc。他们改为操作系统服务。如果您有 4GB 的地址空间，则不能分配大于 4GB 的块。