UNIX，Linux和Windows的進程內存限制和地址空間

Question

UNIX，Linux和Windows中單個進程的最大內存量是多少？如何計算？ 4 GB的RAM有多少用戶地址空間和內核地址空間？

Answer 1

在Linux系統中，看到man ulimit

（修訂版）

它說：

使用ulimit內置用來設置 殼的資源使用限制和任何進程的催生它。如果省略新的限制值 ，則會打印資源限制的當前值。

的ulimit -a打印出與開關選項，其他開關，例如所有的電流值ulimit -n打印出否。最大值打開文件。

不幸的是，「最大內存大小」告訴「無限」，這意味着它不受系統管理員的限制。

您可以通過

cat /proc/meminfo 

導致像查看內存大小：

MemTotal:  4048744 kB 
MemFree:   465504 kB 
Buffers:   316192 kB 
Cached:   1306740 kB 
SwapCached:   508 kB 
Active:   1744884 kB 
(...) 

所以，如果的ulimit說 「無限」，該MemFree都是你的。幾乎。

不要忘記，的malloc（）（和新運營商，這就要求的malloc（））是STDLIB功能，因此，如果調用malloc的（100） 10倍，there will be lot of "slack"，遵循鏈接瞭解爲什麼。

Answer 2

How much user address space and kernel address space for 4 GB of RAM?

一個進程的地址空間被分成兩個部分，

用戶空間：在標準的32位x86_64的體系結構中，最大可尋址存儲器是4GB，外面從0x00000000地址到0xbfffffff = (3GB)意味着代碼，數據段。當用戶進程在用戶或內核模式下執行時，可以對該區域進行尋址。

內核空間：類似地，從0xc0000000到0xffffffff = (1GB)地址是指爲內核的虛擬地址空間，並且當進程內核模式中執行只能尋址。

分割在x86上的這個特定地址空間由PAGE_OFFSET的值確定。參照Linux的3.11.1vpage_32_types.h和page_64_types.h，頁偏移定義如下，

#define __PAGE_OFFSET _AC(CONFIG_PAGE_OFFSET, UL)

凡Kconfig限定的default 0xC0000000默認值也可用其他地址分離選項。

類似地，對於64位，

#define __PAGE_OFFSET _AC(0xffff880000000000, UL)。

在64位架構上3G/1G由於巨大的地址空間，拆分不再有效。根據最新的Linux版本已經給出了上面的偏移量作爲抵消。

當我看到我的64位x86_64體系結構時，32位進程可以包含整個用戶地址空間的4GB，並且內核將保持地址範圍高於4GB。有趣的是，在現代的64位x86_64 CPU中，並非所有的地址線都被使能（或者地址總線不夠大），以便爲我們提供虛擬地址空間的2^64 = 16 exabytes。或許AMD64/x86體系結構已啓用48/42的低位，分別導致地址空間的2^48 = 256TB/2^42 = 4TB。現在，這大大提高了RAM的性能，同時也帶來了如何有效管理操作系統限制的問題。

Answer 3

在Linux中，有一種方法可以找出地址空間的限制。 使用rlimit結構。

struct rlimit { 
    rlim_t cur; //current limit 
    rlim_t max; //ceiling for cur. 
} 

rlim_t是unsigned long類型。

，你可以有這樣的：

#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <sys/resource.h> 

//Bytes To GigaBytes 
static inline unsigned long btogb(unsigned long bytes) { 
    return bytes/(1024 * 1024 * 1024); 
} 

//Bytes To ExaBytes 
static inline double btoeb(double bytes) { 
    return bytes/(1024.00 * 1024.00 * 1024.00 * 1024.00 * 1024.00 * 1024.00); 
} 

int main() { 

    printf("\n"); 

    struct rlimit rlim_addr_space; 
    rlim_t addr_space; 

    /* 
    * Here we call to getrlimit(), with RLIMIT_AS (Address Space) and 
    * a pointer to our instance of rlimit struct. 
    */ 
    int retval = getrlimit(RLIMIT_AS, &rlim_addr_space); 
    // Get limit returns 0 if succeded, let's check that. 
    if(!retval) { 
     addr_space = rlim_addr_space.rlim_cur; 
     fprintf(stdout, "Current address_space: %lu Bytes, or %lu GB, or %f EB\n", addr_space, btogb(addr_space), btoeb((double)addr_space)); 
    } else { 
     fptintf(stderr, "Coundn\'t get address space current limit."); 
     return 1: 
    } 

    return 0: 
} 

我跑這我的電腦上，並... prrrrrrrrrrrrrrrrr嘖！

輸出：Current address_space: 18446744073709551615 Bytes, or 17179869183 GB, or 16.000000 EB

我有16個艾字節的最大地址空間可以在我的Linux x86_64的。

這裏的getrlimit()'s definition 它也列出了可以傳給其他常量getrlimits()，並介紹了getrlimit()的妹妹setrlimit()。當rlimit的max成員變得非常重要時，你應該經常檢查你是否超過這個值，這樣核心就不會打你的臉，喝你的咖啡並偷走你的論文。

PD：請原諒我的一個擊鼓的遺憾藉口^ _^