内存简介

一.内存

物理内存也称为主存，大多数计算机用的主存都是动态随机访问内存（DRAM）。只有内核才可以直接访问物理内存。

Linux 内核给每个进程都提供了一个独立的虚拟地址空间，并且这个地址空间是连续的。这样，进程就可以很方便地访问内存，更确切地说是访问虚拟内存。

通过这里可以看出，32位系统的内核空间占用 1G，位于最高处，剩下的3G是用户空间。而 64 位系统的内核空间和用户空间都是 128T，分别占据整个内存空间的最高和最低处，剩下的中间部分是未定义的。

进程在用户态时，只能访问用户空间内存；只有进入内核态后，才可以访问内核空间内存。虽然每个进程的地址空间都包含了内核空间，但这些内核空间，其实关联的都是相同的物理内存。这样，进程切换到内核态后，就可以很方便地访问内核空间内存。

每个进程都有整个虚拟空间可用，但只有实际应用了才分配物理内存。分配后的物理内存，是通过内存映射来管理的。那加起来所有进程的虚拟内存加起来，要比实际的物理内存大得多。

内存映射，其实就是将虚拟内存地址映射到物理内存地址。为了完成内存映射，内核为每个进程都维护了一张页表，记录虚拟地址与物理地址的映射关系，如下图所示：

页表实际上存储在 CPU 的内存管理单元 MMU中，这样，正常情况下，处理器就可以直接通过硬件，找出要访问的内存。

而当进程访问的虚拟地址在页表中查不到时，系统会产生一个缺页异常，进入内核空间分配物理内存、更新进程页表，最后再返回用户空间，恢复进程的运行。

二.内存占用

虚拟存储器的基本思想是：程序、数据和堆栈的总大小可能超过可用的物理内存的大小。由操作系统把程序当前使用的那些部分保留在主存中，而把其他部分保存在磁盘上。例如，对于一个16MB的程序，通过仔细地选择在每个时刻将哪4MB内容保留在内存中，并在需要时在内存和磁盘间交换程序的片段，这样这个程序就可以在一个4MB的机器上运行。

内存的最小单位是字节 1M=1024byte(字节) 1字节=8bit(比特) 所以一个字节最大存储值为255，就是8个1

具体占用几个字节，和解释器版本，系统版本有关。数字4字节 变量=100 1字节直接可以存储100 变量=100（字符串） 一个字符占用一个字节 汉子占用2个字节表示

这里的变量，就会占用内存，但是不大，一个int类型的变量占4个字节，一个字节是8个bit，每个bit里只能存放0或1

所以int类型的4个字节一共是4*8=32 bit

最大表示 1111111111…..（32个1）

转换为10进程，，就是int类型的在实际计算中的2的32次幂

如果程序很复杂，定义的变量很多，占用的内存空间就很大

从内存模型上，最简单的堆和栈

某些变量在栈中，某些变量在堆中。计算完成后（程序结束），变量销毁，内存空间回收，所以你能看到你的内存又降下来了。