1.結論
2.背景
3.分配原理
4.具體情況
（1）malloc()小於128k的記憶體時，使用brk系統呼叫在堆上申請記憶體
（2）malloc()大於128k的記憶體時，使用mmap系統呼叫在棧與堆之間的對映區分配記憶體
1.結論：
1）當開闢的空間小於 128k 時，呼叫 brk（）函式，malloc 的底層實現是系統呼叫函式 brk（），其主要移動指標 _enddata(此時的 _enddata 指的是 linux 位址空間中堆段的末尾位址，不是資料段的末尾位址)
2）當開闢的空間大於 128k 時，mmap（）系統呼叫函式來在虛擬位址空間中（堆和棧中間，稱為「檔案對映區域」的地方）找一塊空間來開闢。
2.背景：
當乙個程序發生缺頁中斷的時候，程序會陷入核心態，執行以下操作：
1）檢查要訪問的虛擬位址是否合法
2）查詢/分配乙個物理頁
3）填充物理頁內容（讀取磁碟，或者直接置0，或者什麼都不做）
4）建立對映關係（虛擬位址到實體地址的對映關係）
5）重複執行發生缺頁中斷的那條指令
如果第3布，需要讀取磁碟，那麼這次缺頁就是 majfit(major fault：大錯誤),否則就是 minflt(minor fault：小錯誤)
可通過以下命令檢視缺頁中斷資訊
ps -o majflt,minflt -c
ps -o majflt,minflt -p
其中， majflt 代表 major fault ，指大錯誤， minflt 代表 minor fault ，指小錯誤。這兩個數值表示乙個程序自啟動以來所發生的缺頁中斷的次數。
其中 majflt 與 minflt 的不同是， majflt 表示需要讀寫磁碟，可能是記憶體對應頁面在磁碟中需要 load 到物理記憶體中，也可能是此時物理記憶體不足，需要淘汰部分物理頁面至磁碟中。
3.分配原理：
從作業系統角度看，程序分配記憶體有兩種方式，分別由兩個系統呼叫完成：brk 和 mmap (不考慮共享記憶體)
1）brk 是將堆最小位址（.data）的指標 _edata 往高位址推
2）mmap 是在程序的虛擬位址空間中（堆和棧中間，稱為「檔案對映區域」的地方）找一塊空閒的虛擬記憶體。
這兩種方式分配的都是虛擬記憶體，沒有分配物理記憶體。在第一次訪問已分配的虛擬位址空間的時候，發生缺頁中斷，作業系統負責分配物理記憶體，然後建立虛擬記憶體和物理記憶體之間的對映關係。
（1）情況一：malloc 小於 128k 的記憶體，使用 brk 分配
1，程序啟動的時候，其（虛擬）記憶體空間的初始布局如圖1所示
2，程序呼叫a=malloc(30k)以後，記憶體空間如圖2：
malloc函式會呼叫brk系統呼叫，將_edata指標往高位址推30k，就完成虛擬記憶體分配
你可能會問：難道這樣就完成記憶體分配了？
事實是：_edata+30k只是完成虛擬位址的分配，a這塊記憶體現在還是沒有物理頁與之對應的，等到程序第一次讀寫a這塊記憶體的時候，發生缺頁中斷，這個時候，核心才分配a這塊記憶體對應的物理頁。也就是說，如果用malloc分配了a這塊內容，然後從來不訪問它，那麼，a對應的物理頁是不會被分配的。
3，程序呼叫b=malloc(40k)以後，記憶體空間如圖3
（2）malloc 大於 128k 的記憶體，使用 mmap 分配（munmap 釋放）
程序呼叫c=malloc(200k)以後，記憶體空間如圖4
預設情況下，malloc函式分配記憶體，如果請求記憶體大於128k（可由m_mmap_threshold選項調節），那就不是去推_edata指標了，而是利用mmap系統呼叫，從堆和棧的中間分配一塊虛擬記憶體
這樣子做主要是因為:
brk分配的記憶體需要等到高位址記憶體釋放以後才能釋放（例如，在b釋放之前，a是不可能釋放的，因為只有乙個_edata 指標，這就是記憶體碎片產生的原因，什麼時候緊縮看下面），而mmap分配的記憶體可以單獨釋放。
當然，還有其它的好處，也有壞處，再具體下去，有興趣的同學可以去看glibc裡面malloc的**了。
5，程序呼叫d=malloc(100k)以後，記憶體空間如圖5
6，程序呼叫free(c)以後，c對應的虛擬記憶體和物理記憶體一起釋放
7，程序呼叫free(b)以後，如圖7所示
b對應的虛擬記憶體和物理記憶體都沒有釋放，因為只有乙個_edata指標，如果往回推，那麼d這塊記憶體怎麼辦呢？當然，b這塊記憶體，是可以重用的，如果這個時候再來乙個40k的請求，那麼malloc很可能就把b這塊記憶體返回回去了
8，程序呼叫free(d)以後，如圖8所示
b和d連線起來，變成一塊140k的空閒記憶體
9，預設情況下：
當最高位址空間的空閒記憶體超過128k（可由m_trim_threshold選項調節）時，執行記憶體緊縮操作（trim）。在上乙個步驟free的時候，發現最高位址空閒記憶體超過128k，於是記憶體緊縮，變成圖9所示
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