虚拟内存和物理内存

概念

物理内存就是指内存条，虚拟内存是逻辑概念。每个进程都有自己独立的虚拟地址空间，32位有4G大小，64位有256T大小。一个进程同一时刻不可能所有变量数据都会访问到，只需要在访问某部分数据时，把这一块虚拟内存映射到物理内存，其他没有实际访问过的虚拟地址空间并不会占用到物理内存，这样对物理内存的消耗就大大减少了 。

虚拟内存划分

从虚拟地址的角度来看，内存空间如下划分：

1. 32位系统最高的1G空间保留给内核使用，多个进程共享；64位系统最高的128T空间保留给内核使用并且不被进程共享。
2. 栈，栈向低地址方向延伸，用于存放局部变量和进程上下文。栈是一块连续的内存的区域，用来记录函数调用过程中的栈帧，在函数调用时栈的参数由右往左入栈，然后是返回地址、函数中的局部变量。（静态变量存储在静态存储区，所以不入栈）当函数调用结束后，按照栈后进先出的顺序退栈，栈顶指针指向最开始存的地址，程序由该点继续运行。
3. MMAP区(文件映射内存，如动态库等)，当malloc/free申请释放内存大于128K时（且堆内部的内存不能满足malloc调用），通过mmap系统调用分配一块虚拟地址空间；32位系统向低地址扩展，64位向高地址扩展。
4. 堆，堆向高地址方向延伸，当malloc/free申请释放内存小于128K时（且堆内部的内存不能满足malloc调用）,通过brk/sbrk系统调用，控制堆顶指针向高地址偏移（malloc）或者低地址偏移（free）；操作系统是用链表来存储的空闲内存地址的，所以堆的内存是不连续的。
   参考