Linux进程的内存管理之malloc和mmap

最新推荐文章于 2025-03-10 07:45:38 发布
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分类专栏： Linux内核 文章标签： linux 运维 服务器 Linux内核 嵌入式开发
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_52183917/article/details/129100726
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文章详细介绍了Linux进程内存管理中，动态内存分配的两种主要方式——通过brk和mmap。malloc函数根据内存分配的size选择合适的分配策略，小于128KB时使用brk，大于则使用mmap。brk通过调整heap段边界进行内存扩展或收缩，而mmap则在堆和栈之间寻找空闲内存进行映射。文章还提到了内存对齐、物理内存的延迟分配以及mmap在匿名和文件映射中的应用。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

通过《Linxu进程的内存管理》，我们知道了进程内存的最小单位是vma，根据不同的用处又划分了不同类型的vma，比如

  • heap: 动态分配和释放的内存
  • stack: 存放局部变量和实现函数调用
  • mmap：文件区间映射到虚拟地址空间的内存映射
  • text,data,bss

这篇我们就看下进程动态申请的内存，我们知道进程动态申请内存的函数是malloc，这篇讲下其涉及到的vma，即heap和mmap。

malloc

在linux标准libc库种，malloc函数的实现会根据分配内存的size来决定使用哪个分配函数，当size小于等于128KB时，调用brk分配；当size大于128KB时，调用mmap分配内存。size可由M_MMAP_THRESHOLD选项调节。如下图：

图片

  • sys_brk分配过过程主要是调整brk位置
  • sys_mmap分配过程中主要是在堆和栈中间(memory mapping segment)找一段空闲的虚拟内存

图片

brk

堆内存是由低地址向高地址方向增长。分配内存时，将h

最低0.47元/天 解锁文章
C语言内存管理函数详解：mmap、munmap、malloc与free
niuTyler的博客
04-16 1092
C语言提供了多层次的内存管理工具，从标准库的malloc/free到系统级的mmap/munmap，开发者需要根据具体场景选择合适的方法。理解这些函数的工作原理和适用场景，能够帮助写出更高效、更安全的C程序。对于大多数应用，malloc/free是首选，它们简单易用且可移植；当需要处理大内存、文件映射或特殊内存需求时，mmap/munmap提供了更强大的控制能力。此外，calloc、realloc等函数补充了常见的内存操作需求。
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Linux内存分配机制
weixin_30294021的博客
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malloc()和mmap()
Linux Openharmony Android Graphics Stack!
03-19 7060
malloc(): 调用malloc()时，是在PCB表(进程表)结构中的堆重点内容中申请空间，若申请空间失败，即超过给定的堆最大空间时，将会调用brk()系统调用，将堆空间向未使用的区域扩展，brk()之后新增的堆空间不会自动清除，需使用相应的系统调用来清除； mmap(): 调用mmap()系统调用使得进程之间通过映射同一个普通文件实现共享内存。普通文件被映射到进程地址空间后，进程可以
malloc 和 mmap
wtguo1022的博客
03-22 897
测试MALLOC 与 MMAP之间读写的性能差异, 测试方法如下:1)编写两个MALLOC程序,一个是随机读,一个是随机写,获取1G内存空间,空间中存放数据结构为 一个总大小为28字节的数据结构,包括一个16字节的字符串, 3个INT数,用于模拟索引结构2)循环100W次,随机获取1G空间范围内的数, 以获取到的随机数为下标,对MALLAC获取到的内存地址进行随机写入 和 读取 并打印完成所需的时...
malloc分配内存的实现中brk和mmap的区别
cwdben的博客
11-08 2689
malloc函数族: #include <stdlib.h> void *malloc(size_t size); void free(void *ptr); void *calloc(size_t nmemb, size_t size); void *realloc(void *ptr, size_t size); void *reallocarray(void *ptr, size_t nmemb, siz
linux内存
qixiang2013的专栏
06-13 897
同时堆是一个连续空间，并且堆内碎片由于没有归还 OS ，如果可重用碎片，再次访问该内存很可能不需产生任何系统调用和缺页中断，这将大大降低 CPU 的消耗。2.malloc小于128k的内存，使用brk分配内存, malloc大于128k的内存，使用mmap分配内存，在堆和栈之间找一块空闲内存分配(对应独立内存，而且初始化为0)brk分配的内存需要等到高地址内存释放以后才能释放（例如，在B释放之前，A是不可能释放的，这就是内存碎片产生的原因，什么时候紧缩看下面），而mmap分配的内存可以单独释放。
关于malloc和mmap的相关细节
sy_123a的专栏
08-14 1664
预备知识 1：size_t 类型 为了增强程序的可移植性，有了size_t，不同系统上，定义size_t不一样。 经测试发现，32位系统中size_t是4字节，64位系统中，size_t是8字节，这样利用该类型可以增加程序移植性。 size_t一般用来表示一种计数，比如有多少东西被拷贝等。例如：sizeof操作符的结果类型是size_t，该类型保证能容纳实现所建立的最大对象的字节大小。 它的意义大致是“适于计量内存中可容纳的数据项目个数的无符号整数类型”。所以，它在数组下标和...
Linux内存管理之vma/malloc/mmap
最新发布
smart_an的专栏
03-10 1045
vma;malloc;mmap;进程地址空间中，我们常见的代码段，数据段，bss段等，实际上都是一段地址空间区域。Linux将地址空间中的区域称为， 简称VMA，使用来描述。在进行内存申请和映射时，都会去地址空间中申请一段虚拟地址区域，而这部分操作也与vma关系密切，因此本文将三个放到一块来进行分析。开启探索之旅吧。
（十三）Linux内存管理之vma/malloc/mmap
weixin_38428439的博客
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1. 概述 这篇文章，让我们来看看用户态进程的地址空间情况，主要会包括以下： vma; malloc; mmap; 进程地址空间中，我们常见的代码段，数据段，bss段等，实际上都是一段地址空间区域。Linux将地址空间中的区域称为Virtual Memory Area， 简称VMA，使用struct vm_area_struct来描述。 在进行内存申请和映射时，都会去地址空间中申请一段虚拟地址区域，而这部分操作也与vma关系密切，因此本文将vma/malloc/mmap三个放到一块来进行分析。 开
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Linux 0.11 实现的 malloc 函数实际上分配的是内核程序所用的内存，而不是用户程序的，因为源码中找不到类似系统调用 malloc 的代码。在 Linux 0.98 后，为了不与用户程序使用的 malloc 相混淆，将内核使用的 malloc 函数改名为 kmalloc(free_s 改名为 kfree_s)。对于 malloc 函数，malloc.c 文件开头的注释其实解释的很清晰：...
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caofengtao1314的专栏
05-28 876
通过《Linxu进程的内存管理》，我们知道了进程内存的最小单位是vma，根据不同的用处又划分了不同类型的vma，比如 heap: 动态分配和释放的内存 stack: 存放局部变量和实现函数调用 mmap：文件区间映射到虚拟地址空间的内存映射 text,data,bss 这篇我们就看下进程动态申请的内存，我们知道进程动态申请内存的函数是malloc，这篇讲下其涉及到的vma，即heap和mmap。 malloc 在linux标准libc库种，malloc函数的...
malloc和mmap的实现原理
leiyanjie8995的博客
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用户free释放内存后，如果heap区域顶端有连续超过128KB的空闲内存，则调用trim系统调用执行内存紧缩（默认128KB，可通过 M_TRIM_THRESHOLD 选项调节）。当[heap]中的内存空间不够时，会调用brk系统调用，为Heap区域向上扩展内存。2）mmap的虚拟内存空间位于Memory Mapping Segement，多用于大块内存的申请释放。1）malloc/free的内存位于Heap堆空间，多用于小内存的申请释放。1、malloc和mmap分属于不同的内存区域。
Linux内存分析 | mmap
JH_Zhai的博客
06-13 832
转自 https://www.cnblogs.com/huxiao-tee/p/4660352.html 1 mmap基本概念 mmap是一种内存映射文件的方法，即将一个文件或者其它对象映射到进程的地址空间，实现文件磁盘地址和进程虚拟地址空间中一段虚拟地址的一一对映关系。实现这样的映射关系后，进程就可以采用指针的方式读写操作这一段内存，而系统会自动回写脏页面到对应的文件磁盘上，即完成了对文件的...
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qq_43814197的博客
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x13262608581的博客
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用户态线性地址空间，mmap，munmap，malloc，free，缺页异常
Linux进程内存管理与系统物理内存探索
本文将从应用程序开发者的视角出发，深入探讨Linux进程内存管理和系统物理内存管理。 ### 进程与内存 在Linux中，每个进程都有自己的虚拟内存空间，这个空间被划分为多个区域，包括文本（代码）、数据、堆、栈和...
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