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轉自：網路
前言
話不多說，先來張腦圖~
linux 虛擬記憶體知識回顧
虛擬記憶體空間長啥樣
在 Linux 作業系統中，虛擬地址空間的內部又被分為 內核空間和使用者空間 兩部份，不同位數的系統，地址空間的範圍也不同。比如最常見的 32 位和 64 位系統，如下所示：
透過這裏可以看出：
32 位系統的內核空間占用 1G，位於最高處，剩下的 3G 是使用者空間；
64 位系統的內核空間和使用者空間都是 128T，分別占據整個記憶體空間的最高和最低處，剩下的中間部份是未定義的。
32 位虛擬記憶體空間
透過這張圖你可以看到，使用者空間記憶體，從 低到高 分別是 6 種不同的記憶體段：
0x0000 0000 到 0x0804 8000 這段虛擬記憶體地址是一段不可存取的保留區，因為在大多數作業系統中，數值比較小的地址通常被認為不是一個合法的地址，這塊小地址是不允許存取的。比如在 C 語言中我們通常會將一些無效的指標設定為 NULL，指向這塊不允許存取的地址。
程式碼段，包括二進制可執行程式碼；
數據段，包括已初始化的靜態常量和全域變量；
BSS 段，包括未初始化的靜態變量和全域變量；
堆段，包括動態分配的記憶體，從低地址開始向上增長；
堆空間的上邊是一段待分配區域，用於擴充套件堆空間的使用
檔對映段，包括動態庫、共享記憶體等，從低地址開始向上增長
棧段，包括局部變量和函式呼叫的上下文等。棧的大小是固定的，一般是 8 MB。當然系統也提供了參數，以便我們自訂大小；
在上面的記憶體段中，堆和檔對映段的記憶體是動態分配的。比如說，使用 C 標準庫的 malloc() 或者 mmap() ，就可以分別在堆和檔對映段動態分配記憶體。
64 位虛擬記憶體空間
我們知道在 32 位機器上，指標的尋址範圍為 2^32，所能表達的虛擬記憶體空間為 4 GB。
那麽我們可能會認為在 64 位機器上，指標的尋址範圍為 2^64，所能表達的虛擬記憶體空間為 16 EB 。虛擬記憶體地址範圍為：0x0000 0000 0000 0000 0000 - 0xFFFF FFFF FFFF FFFF 。
事實上在目前的 64 位系統下只使用了 48 位來描述虛擬記憶體空間，尋址範圍為 2^48 ，所能表達的虛擬記憶體空間為 256TB。
從上圖中我們可以看出 64 位系統中的虛擬記憶體布局和 32 位系統中的虛擬記憶體布局大體上是差不多的。微信搜尋公眾號：架構師指南，回復：架構師 領取資料 。
建立一個執行緒需要消耗多大虛擬記憶體
前面我們也介紹了 棧段，包括局部變量和函式呼叫的上下文等。棧的大小是固定的，一般是 8 MB。當然系統也提供了參數，以便我們自訂大小；
現在我們來驗證一下，執行 ulimit -a 這條命令，檢視行程建立執行緒時預設分配的棧空間大小
影響一個行程可建立多少執行緒的條件
行程的虛擬記憶體空間上限 ，因為建立一個執行緒，作業系統需要為其分配一個棧空間，如果執行緒數量越多，所需的棧空間就要越大，那麽虛擬記憶體就會占用的越多。
系統參數限制 ，雖然 Linux 並沒有內核參數來控制單個行程建立的最大執行緒個數，但是有系統級別的參數來控制整個系統的最大執行緒個數。
虛擬記憶體空間上限
32位元系統
在 32 位 Linux 系統裏，一個行程的虛擬空間是 4G，內核分走了1G， 使用者能用的只有 3G 。
建立一個執行緒需要占用 8M 虛擬記憶體，總共有 3G 虛擬記憶體可以使用。於是我們可以算出，最多可以建立差不多 380個（3G/8M）左右的執行緒。
如果想使得行程建立上千個執行緒，那麽我們可以調整建立執行緒分時配的棧空間大小，比如調整為 512k：
[ecs-user@iZ2ze923utbhhwxwgc0pd9Z ~]$ ulimit -s 512
64位元系統
64 位系統意味著使用者空間的虛擬記憶體最大值是 128T，這個數值是很大的，一個執行緒需占用 8M 棧空間的情況來算，那麽理論上可以建立 128T/8M 個執行緒，也就是 1000多萬個執行緒，有點魔幻！
所以按 64 位系統的虛擬記憶體大小，理論上可以建立無數個執行緒。
系統參數限制
前面學習我們了解到了64 位系統的虛擬記憶體大小，理論上可以建立無數個執行緒。不過事實上，肯定建立不了那麽多執行緒，除了虛擬記憶體的限制，還有系統的限制。
比如下面這三個內核參數的大小，都會影響建立執行緒的上限：
/proc/sys/kernel/threads-max ，表示系統支持的最大執行緒數，預設值是 14553；
/proc/sys/kernel/pid_max ，表示系統全域的 PID 號數值的限制，每一個行程或執行緒都有 ID，ID 的值超過這個數，行程或執行緒就會建立失敗，預設值是 32768；
/proc/sys/vm/max_map_count ，表示限制一個行程可以擁有的VMA(虛擬記憶體區域)的數量，具體什麽意思我也沒搞清楚，反正如果它的值很小，也會導致建立執行緒失敗，預設值是 65530。
總結
最後簡單總結下：
32 位系統，使用者態的虛擬空間只有 3G，預設建立執行緒分時配的棧空間是 8M，那麽一個行程最多只能建立 380 個左右的執行緒。
64 位系統，使用者態的虛擬空間大到有 128T，理論上不會受虛擬記憶體大小的限制，而會受系統的參數或效能限制。
-End-
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