Linux内存管理
内存只有在进程使用的时候才有意义，我们可以这么理解，内存其实是辅助进程的一个重要资源。为什么这么理解，是因为计算机最重要的资源是CPU，而操作系统管理使用CPU的基本单元就是进程，所以能够帮助进程最大程度调度CPU资源的外在资源都是辅助资源（暂时找不到合适的表达）
既然可以这么理解，那么进程如何使用内存呢？
进程描述符PCB里面包含了操作系统管理一个进程所需要的全部信息，比如进程打开的文件，信号以及内存等，然后PCB的一个属性mm_struct管理着进程的虚拟内存，称为内存描述符。在mm_struct中，存储着进程所使用的全部内存信息。
/*
18. 进程地址空间
1) mm: 指向进程所拥有的内存描述符
2) active_mm: active_mm指向进程运行时所使用的内存描述符
对于普通进程而言，这两个指针变量的值相同。但是，内核线程不拥有任何内存描述符，所以它们的mm成员总是为NULL。当内核线程得以运行时，它的active_mm成员被初始化为前一个运行进程的active_mm值
*/
struct mm_struct *mm, *active_mm;
用图表示更清楚些：
如图示，进程的内存段包括：代码段（Text segment）、数据段（Data segment：存储已经初始化的全局变量和静态成员变量）、BSS段（未初始化的全局和静态变量）、堆、内存映射区和栈
每个内存段都对应一个vm_area_struct来描述内存区域，其中包括这块内存区域的起始和结束地址。flags标志决定了这块内存的访问权限和行为。vm_file决定这块内存是由哪个文件映射的，如果没有那就是匿名映射。
图示是/bin/gonzo进程的内存布局。程序的二进制文件映射到代码段和数据段，代码段为只读只执行，不可更改。全局以及静态的未初始化的变量映射到BSS段，为匿名映射，堆和栈都是匿名映射，因为没有相应的文件会映射到该部分。
内存映射区可以映射共享库，映射文件，或者匿名映射，所以这块内存可以是文件映射也可以是匿名映射，不同的文件映射到不同的vm_area_struct区，所以是有多少个文件映射，就会有多少个vm_area_struct。
虚拟内存不存储任何数据，它只是将地址映射到物理内存。一个vm_area_struct块是由连续的虚拟内存页组成，但是这些虚拟内存页映射的物理内存却不一定是连续。
如图示，有三个虚拟内存页映射到物理内存，还有两个没有映射。所以常驻内存RSS为12kb，虚拟内存大小为20kb，对于有映射的三个虚拟内存页，映射到的物理内存也不是连续的。
简单总结一下：
1、每个进程的内存布局都有一个vm_area_struct，而这个结构体是由连续的虚拟内存地址组成。
2、当请求内存时，先是扩展vm_area_struct或者产生一个新的vm_area_struct，但是内核此时并不会分配内存，只有等到访问这块内存发生缺页异常时才会分配。