malloc会懒惰地为Linux (和其他平台)上的分配创建支持页吗？
在Linux上，如果我使用malloc(1024 * 1024 * 1024)，malloc到底能做什么？
我确信它会为分配分配一个虚拟地址(通过遍历空闲列表并在必要时创建一个新的映射)，但是它真的会创建1 GiB的交换页面吗？还是像mmap那样，当你实际触摸页面时，它会mprotect地址范围并创建页面？
(我之所以指定Linux，是因为the standard对这些细节保持沉默，但我很有兴趣知道其他平台也做些什么。)
回答 5
Stack Overflow用户
发布于 2009-05-26 17:50:18
Linux确实延迟了页面分配，也就是。‘乐观内存分配’。从malloc得到的内存没有任何支持，当你接触它时，你实际上可能会得到一个OOM条件(如果你请求的页面没有交换空间)，在这种情况下是a process is unceremoniously terminated。
有关示例http://www.linuxdevcenter.com/pub/a/linux/2006/11/30/linux-out-of-memory.html，请参阅
Stack Overflow用户
发布于 2009-05-26 19:16:01
我在同一主题的一篇类似的帖子中给出了以下答案：
这开始有点离题(然后我将把它与您的问题联系起来)，但是发生的情况类似于您在Linux中派生进程时发生的情况。在forking时，有一种称为写入时复制的机制，它只在内存也被写入时为新进程复制内存空间。这样，如果派生的进程exec立即是一个新程序，那么您就节省了复制原始程序内存的开销。
回到你的问题上，想法是相似的。正如其他人指出的那样，请求内存会立即获得虚拟内存空间，但实际的页面只有在写入时才会被分配。
这是什么目的？它基本上将内存错位变成了一个或多或少的恒定时间操作Big O(1)，而不是一个Big O(n)操作(类似于Linux调度器分散它的工作而不是在一个大块中完成的方式)。
为了演示我的意思，我做了以下实验：
rbarnes@rbarnes-desktop:~/test_code$ time ./bigmalloc
real 0m0.005s
user 0m0.000s
sys 0m0.004s
rbarnes@rbarnes-desktop:~/test_code$ time ./deadbeef
real 0m0.558s
user 0m0.000s
sys 0m0.492s
rbarnes@rbarnes-desktop:~/test_code$ time ./justwrites
real 0m0.006s
user 0m0.000s
sys 0m0.008sbigmalloc程序分配了2000万个整型数，但没有对它们做任何事情。deadbeef向每页写入一个整数，导致19531次写入，而justwrites分配19531个整数并将它们置零。正如你所看到的，死牛的执行时间大约是bigmalloc的100倍，而仅仅是times的50倍。
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char **argv) {
int *big = malloc(sizeof(int)*20000000); // Allocate 80 million bytes
return 0;
}。
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char **argv) {
int *big = malloc(sizeof(int)*20000000); // Allocate 80 million bytes
// Immediately write to each page to simulate an all-at-once allocation
// assuming 4k page size on a 32-bit machine.
for (int* end = big + 20000000; big < end; big += 1024)
*big = 0xDEADBEEF;
return 0;
}。
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char **argv) {
int *big = calloc(sizeof(int), 19531); // Number of writes
return 0;
}Stack Overflow用户
发布于 2009-05-27 01:20:26
Malloc从libc管理的块中分配内存。当需要额外的内存时，库使用brk系统调用进入内核。
内核将虚拟内存页分配给调用进程。页面作为进程拥有的资源的一部分进行管理。当内存为brk时，不分配物理页面。当进程访问brk页面之一中的任何内存位置时，就会发生页面错误。内核验证虚拟内存是否已被分配，并继续将物理页面映射到虚拟页面。
页面分配不限于写入，与写入时复制截然不同。任何访问，读或写，都会导致页错误和物理页的映射。
请注意，堆栈内存是自动映射的。也就是说，将页面映射到堆栈使用的虚拟内存时不需要显式brk。
https://stackoverflow.com/questions/911860
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