程序通过调用显示分配器malloc来从堆上分配额外的内存块。
这里涉及分配器是如何实现的问题。正如你所说，这里面需要一定的数据结构来维护、区别已分配内存块和空闲内存块的信息。
因为没有书本在手上，所以只能简单说说，记得书上主要介绍两种实现方式：
1、一种是隐式空闲链表。在这种情况下，一个块是由一个字的头部、有效载荷，以及可能的一个额外填充组成的。如图~~(不好意思，没有找到清晰的图，只有电子书PDF版的，将就一下吧)

2、一种是显示空闲链表，将堆组织成双向空闲链表。在这种情况下，每一个空闲块，都包含一个祖先，一个后继指针。如图~~

这个显示分配器还有其它实现方式，不过三言两语还是说不清楚的，详情还是参考《深入理解计算机系统》中相关章节“虚拟存储器”。