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内存对于系统资源管理至关重要。当内存问题出现时，如系统延迟增大、内存泄漏或进程被kill等，这往往意味着需要对进程的内存占用进行深入分析。本文将重点探讨程序中动态申请内存的情况。

请注意，所有测试均在5.13.0-52内核条件下进行，不同的内核测试环境会导致内存分类存在显著差异。

在Linux 32位系统中，默认的虚拟内存布局如下所述。

在Linux系统中，每个进程都拥有自己的虚拟内存空间。空间的大小取决于CPU的位数，从而决定了虚拟空间的上限。以32位系统为例，硬件可访问的内存空间上限是4GB，但这并不意味着4GB的内存都可以被应用程序无限制地使用。整个内存空间被分为两个部分，操作系统占用其中一部分，而另一部分则供应用程序使用。

ELF可执行文件将虚拟内存空间划分为多个segment，而操作系统则是通过VMA来管理进程的虚拟内存空间。VMA是virtual Memory Area的简称。

一个简单的VMA展示可以包括以下几列信息：

第一列展示VMA的地址范围，即虚拟地址。

第二列展示VMA的权限，包括可读(r)、可写(w)、可执行(x)以及私有(p)或共享(s)等权限。

第三列表示VMA对应的Segment在映像文件中的偏移。

第四列通常表示映像文件所在设备的主设备号和次设备号。

第五列标识映射文件的节点号。

第六列标识映射的具体文件，包括vdso等特殊VMA，它们用于内核与程序之间的交互。

在分析程序内存占用时，我们可以采用多种方法。例如，通过多次运行程序来观察变量地址的变化，以及堆和栈地址的随机偏移等现象。我们还可以关注主线程的栈大小以及通过pthread_create创建的栈大小等细节。

要了解程序的实际内存使用情况，可以使用top命令或/proc/pid/smaps文件进行计算和分析。通过这些工具，我们可以获取如VIRT（虚拟内存大小）和RES（实际内存大小）等关键指标。

在分析内存问题时，除了使用free命令和top命令外，还可以查看/proc/meminfo和/proc/vmstat等内核导出文件。这些文件提供了关于内存占用分类情况和动态变化的详细信息，有助于我们更好地理解和解决问题。

特别需要注意的是，通过glibc库申请的内存主要有两种形式：一种是mmap映射的方式，另一种是通过brk或sbrk来申请小内存。这些虚拟内存的申请和释放都会对系统内存产生影响。

为了更好地管理内存，我们需要对程序运行所需的内存进行分类，并重点关注私有匿名内存、共享匿名内存、私有文件映射以及共享文件映射等类型。通过观察这些内存类型的变化，我们可以更好地理解和解决系统中的内存问题。

在测试和清理内存时，我们可以使用特定的命令和方法来释放或管理共享内存和其他类型的内存。我们还需要注意在使用这些命令时可能产生的副作用和影响。

总结来说，了解和管理系统中的内存占用对于优化程序性能和解决系统问题至关重要。通过深入分析和理解虚拟内存和实际内存的使用情况，我们可以更好地管理和利用系统资源，从而提高程序的性能和稳定性。