一、linux IO 编程---内存管理

1.1 进程在虚拟空间中的布局

　　32位的操作系统虚拟空间的大小为 4GB，即每个进程在系统中分配的虚拟空间大小为4GB。这4GB的大小被分为了两个部分：

• 内核空间：1GB，内核起的进程
• 用户空间：3GB，主要是普通用户起的进程

　　　　　　

　　

 　　

　　物理内存和虚拟内存之间的交互：

　　

　　虚拟地址和物理地址通过 CPU 的内存管理单元（MMU）进行转换。

1.1.1 虚拟地址

　　

　　辅存：物理内存不够用时，在硬盘上临时创建的一个分区，用来存放进程使用率很低的数据，要用的时候再从辅存中提取进硬盘中，比如ubuntu 中的交换空间

1.2 内存管理

1.2.1 作用

• 进程隔离：保护独立的进程，防止互相干涉数据和存储控件
• 自动分配和管理：动态的分配，分配对程序员是透明的
• 支持模块化的程序设计：能够定义程序模块，并且动态地创建、销毁，改变模块大小
• 保护和访问控制：允许一部分内存可以由各种用户以各种方式进行访问
• 长期存储：关机后长时间保存信息　　

1.2.2 段页式管理

• 进程在虚拟内存中分为代码段、数据段和堆栈段

• 进程在段中有许多固定大小的块组成，这些块称为页

• 虚拟地址由段号、页号和页中偏移量构成

• 虚地址和主存中实地址（物理地址）进行动态映射，映射的单位就是页，一般的系统一页为4K的大小

• 换页过程：
  • 换出：物理内存到辅存
  • 换入：辅存到物理内存　　
  • 消除了进程全部载入内存中
  • 按需调页