为什么要内存管理
        设想起初计算机读写数据时直接从内存实际物理地址读写，如果只运行一个程序，并且程序所需内存小于计算机内存，就完全不需要管理内存，直接用就可以了，但是计算机需要多个程序一起运行，如果仍然直接读取物理地址，会造成几个问题。

不同进程间不能隔离，每一个程序都可以直接读写任意的内存物理地址，会有程序间互相影响的危险。
内存的利用率低，若要同时运行多个程序，其总需内存大于物理内存空间，就需要使用swap空间，将当前暂时不用的数据放在ROM磁盘的swap空间上，但是程序需要连续的地址空间，所以就要将整个程序放上去，不能完全利用物理内存空间，swap的读写又比较耗时。
程序每次运行的地址都不能确定，比如10m的程序，第一次可能运行在内存的第0-10m段上，第二次就在100-110m段上，程序中的变量地址，指针都要重写。
所以内存管理就是要解决这几个问题。

虚拟内存，分块与分页
         计算机，网络中很多问题的解决，结构的设计都少不了两种方式，分层和切割。内存管理总的来说也是通过这两个方式实现的。首先是运用了虚拟内存这一个分层，把程序和物理内存隔离开。首先明确一下，虚拟内存和磁盘的swap空间是两回事，虚拟内存所相对应的是物理内存。然后是通过内存的分段与分页，将程序的数据分割开来。

          运用虚拟内存后，每个程序都被分配了n块4GB的虚拟内存空间，在虚拟内存空间中，程序运用逻辑地址，或者叫做虚拟地址来访问虚拟内存，之后虚拟内存再通过分段或者分页的方法映射到物理内存上。

        这样做的好处有很多，第一，程序不会直接访问到物理地址，每个程序只访问自己独立的空间，程序之间就不会有干扰，第二，程序中运行的地址只用写虚拟地址，这样不管物理地址怎么变，程序也不用重写。第三，虚拟内存可以大于实际的内存，因为每块虚拟内存不用每时每刻和物理内存对应，程序的虚拟内存分多少都可以，只要实际运行算占用的不大于物理内存，不造成溢出就好。

       分割一开始使用的是分段，其实就是直接把程序放在虚拟内存上，没有分割，将每个程序所用的虚拟内存空间通过段号，基位置，相对位置，段长等与实际物理空间一一对应，但是这样内存的使用还是以程序为单位，内存还是得不到充分的利用，之后使用分页的方法，就相当于把程序中的数据切割，一页4kb，虚拟内存分层每页4kb的页链，物理内存也分成等大的页链，通过多级的页表一一对应，运行中的程序数据总有某个时刻在用的和不用的，我们只用读取此时在用的数据，丢弃旧页或者放在swap空间里，这样相当于细分了每个程序，让内存的使用能更加充分。

       并且Linux的内存管理和windows并不相同，即使程序关闭后，所占用的内存也并不会返回，而是进入了buff/cache中，所以随着开机时间越长，就算你当前系统没做什么，内存利用率也会越来越高，这样是为了再次运行之前用过的文件时速度更快，直接从缓存拿，如果这时候要运行需要大内存的程序，则会把缓存中旧文件数据清出，腾出地方，给新程序用，这就是为什么linux系统内存经常占用率很高，但是依然不影响使用，因为虽然free的空间少，但是buff/cache也是可用的。而windows总是留出很多空闲空间，这样的好处是启动新的程序会比较快。

        系统参数中有一个值swappiness，默认是60，这表示ram内存占用达到40%时，会启用swap空间交换数据，为0的时候表示最大限度使用ram，之后再使用swap空间，因为swap的读写要比ram慢得多，所以可以通过调小这个值来优化系统性能。

为什么要内存管理
        设想起初计算机读写数据时直接从内存实际物理地址读写，如果只运行一个程序，并且程序所需内存小于计算机内存，就完全不需要管理内存，直接用就可以了，但是计算机需要多个程序一起运行，如果仍然直接读取物理地址，会造成几个问题。

不同进程间不能隔离，每一个程序都可以直接读写任意的内存物理地址，会有程序间互相影响的危险。
内存的利用率低，若要同时运行多个程序，其总需内存大于物理内存空间，就需要使用swap空间，将当前暂时不用的数据放在ROM磁盘的swap空间上，但是程序需要连续的地址空间，所以就要将整个程序放上去，不能完全利用物理内存空间，swap的读写又比较耗时。
程序每次运行的地址都不能确定，比如10m的程序，第一次可能运行在内存的第0-10m段上，第二次就在100-110m段上，程序中的变量地址，指针都要重写。
所以内存管理就是要解决这几个问题。

虚拟内存，分块与分页
         计算机，网络中很多问题的解决，结构的设计都少不了两种方式，分层和切割。内存管理总的来说也是通过这两个方式实现的。首先是运用了虚拟内存这一个分层，把程序和物理内存隔离开。首先明确一下，虚拟内存和磁盘的swap空间是两回事，虚拟内存所相对应的是物理内存。然后是通过内存的分段与分页，将程序的数据分割开来。

          运用虚拟内存后，每个程序都被分配了n块4GB的虚拟内存空间，在虚拟内存空间中，程序运用逻辑地址，或者叫做虚拟地址来访问虚拟内存，之后虚拟内存再通过分段或者分页的方法映射到物理内存上。

        这样做的好处有很多，第一，程序不会直接访问到物理地址，每个程序只访问自己独立的空间，程序之间就不会有干扰，第二，程序中运行的地址只用写虚拟地址，这样不管物理地址怎么变，程序也不用重写。第三，虚拟内存可以大于实际的内存，因为每块虚拟内存不用每时每刻和物理内存对应，程序的虚拟内存分多少都可以，只要实际运行算占用的不大于物理内存，不造成溢出就好。

       分割一开始使用的是分段，其实就是直接把程序放在虚拟内存上，没有分割，将每个程序所用的虚拟内存空间通过段号，基位置，相对位置，段长等与实际物理空间一一对应，但是这样内存的使用还是以程序为单位，内存还是得不到充分的利用，之后使用分页的方法，就相当于把程序中的数据切割，一页4kb，虚拟内存分层每页4kb的页链，物理内存也分成等大的页链，通过多级的页表一一对应，运行中的程序数据总有某个时刻在用的和不用的，我们只用读取此时在用的数据，丢弃旧页或者放在swap空间里，这样相当于细分了每个程序，让内存的使用能更加充分。

       并且Linux的内存管理和windows并不相同，即使程序关闭后，所占用的内存也并不会返回，而是进入了buff/cache中，所以随着开机时间越长，就算你当前系统没做什么，内存利用率也会越来越高，这样是为了再次运行之前用过的文件时速度更快，直接从缓存拿，如果这时候要运行需要大内存的程序，则会把缓存中旧文件数据清出，腾出地方，给新程序用，这就是为什么linux系统内存经常占用率很高，但是依然不影响使用，因为虽然free的空间少，但是buff/cache也是可用的。而windows总是留出很多空闲空间，这样的好处是启动新的程序会比较快。

        系统参数中有一个值swappiness，默认是60，这表示ram内存占用达到40%时，会启用swap空间交换数据，为0的时候表示最大限度使用ram，之后再使用swap空间，因为swap的读写要比ram慢得多，所以可以通过调小这个值来优化系统性能。