一、内存映射
1. 通常所说的内存容量，指的是物理内存。进程是不能直接访问物理内存的。
Linux 内核给每个进程都提供一个独立的虚拟地址空间，这个地址空间是连续的。(也就是虚拟内存)
2. 虚拟地址空间的内部又被分为内核空间和用户空间。
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。
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。
3. 内存映射，其实就是将虚拟内存地址映射到物理内存地址。
(1) 页表实际上存储在 CPU 的内存管理单元 MMU 中。
(2) 不是所有的虚拟内存都会分配物理内存，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。
(3) 缺页异常时，需要进入内核空间分配物理内存，更新页表，再返回用户空间。
(4) MMU规定了一个内存映射的最小单位，4K。 所以4K的数据可以集中在一个页面中，可以访问加速。
二、虚拟内存空间分布
1. 用户空间内存，其实又被分成了多个不同的段
(1) 只读段，包括代码和常量等。
(2) 数据段，包括全局变量等。
(3) 堆，包括动态分配的内存。
(4) 文件映射段，包括动态库、共享内存等。
(5) 栈，包括局部变量和函数调用的上下文等。
三、内存分配与回收
1. malloc() 是 C 标准库提供的内存分配函数，有两种实现方式，即 brk() 和 mmap()。
(1) brk()： 小块内存(小于 128K)时使用。
释放后并不会立刻归还系统，而是被缓存起来，可以重复使用，提高内存访问效率。
(2) mmap()：大块内存(大于 128K)时使用。
在文件映射段位置，找一块空闲内存分配出去。
2. 系统发现内存紧张时，会通过三种方式来回收内存：
(1) 回收缓存
使用 LRU（Least Recently Used）算法，回收最近使用最少的内存页面.
(2) 回收不常访问的内存
把不常用的内存通过交换分区(Swap)直接写到磁盘中，当进程访问这些内存时，再从磁盘读取这些数据到内存中.
(3) 杀死进程
通过 OOM（Out of Memory），直接杀掉占用大量内存的进程。
OOM使用 oom_score 为每个进程的内存使用情况进行评分：
一个进程消耗的内存越大，oom_score 就越大；
一个进程运行占用的 CPU 越多，oom_score 就越小...
oom_score 越大，越容易被 OOM 杀死。值范围[-17,15]
防止被OOM杀死： echo -16 > /proc/$(pidof sshd)/oom_adj
四、如何查看内存使用情况
1. free命令： (有些系统需要 free -a )
total ：总内存大小；
used ：已使用内存的大小，包含了共享内存；
free ：未使用内存的大小；
shared ： 共享内存的大小；
buff/cache ： 是缓存和缓冲区的大小；
available ：剩余可用内存的大小。
不仅包含未使用内存，还包括了可回收的缓存，所以一般会比未使用内存更大。
2. top命令： (查看具体的进程的使用内存状况)
VIRT ： 虚拟内存的大小。
RES ： 常驻内存的大小。 实际使用的物理内存大小，但不包括 Swap 和共享内存。
SHR ： 共享内存的大小。比如与其他进程共同使用的共享内存、加载的动态链接库以及程序的代码段等。
%MEM：进程使用物理内存占系统总内存的百分比。
(1) 虚拟内存并不会全部分配物理内存，虚拟内存都比常驻内存大得多。
(2) 共享内存 SHR 并不一定是共享的，比方说，程序的代码段、非共享的动态链接库。所以计算时不能直接相加。