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Linux 进程虚拟地址空间布局

文章目录 1.虚拟地址空间简介 2.虚拟地址空间布局 参考文献 1.虚拟地址空间简介 虚拟地址空间(Virtual Address Space)是每一个程序被加载运行起来后,操作系统为进程分配的虚拟内存...每个进程所能访问的最大的虚拟地址空间由计算机的硬件平台决定,具体地说是由 CPU 的位数决定的。...比如 Windows 下的“进程因非法操作需要关闭” 和 Linux 下的 “Segmentation fault”,一般都是由于进程访问了非法的内存地址。...对于 Linux,4GB 的虚拟地址空间的默认分配状态如下: 2.虚拟地址空间布局 C/C++程序为编译链接后生成可执行的二进制文件,由多个段组成,一般包含代码段、数据段和 BSS 段等。...可执行文件载入内存运行时,在 Linux 环境下的虚拟地址空间由一般有代码段、初始化数据段、未初始化数据段、堆和栈构成,如果程序使用了内存映射文件(比如共享库、共享文件),那么包含映射段。

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进程的虚拟地址空间

在 Linux 系统中,采用了虚拟内存管理技术,事实上大多数现在操作系统都是如此!...在 Linux 系统中,每一个进程都在自己独立的地址空间中运行,在 32 位系统中,每个进程的逻辑地址空间均为 4GB,这 4GB 的内存空间按照 3:1 的比例进行分配,其中用户进程享有 3G 的空间...Linux 系统下,应用程序运行在一个虚拟地址空间中,所以程序中读写的内存地址对应也是虚拟地址,并不是真正的物理地址,譬如应用程序中读写 0x80800000 这个地址,实际上并不对应于硬件的 0x80800000...所有应用程序运行在自己的虚拟地址空间中,使得进程的虚拟地址空间和物理地址空间隔离开来,这样做带来了很多的优点: ⚫ 进程与进程、进程与内核相互隔离。...因为每个进程都有自己的映射表,可以让不同进程的虚拟地址空间映射到相同的物理地址空间中。通常,共享内存可用于实现进程间通信。 ⚫ 便于实现内存保护机制。

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    Linux系统 —— 进程系列 - 程序地址空间:虚拟地址空间

    接前文: Linux系统 —— 进程系列 - 进程优先级与进程切换-CSDN博客 https://blog.csdn.net/hedhjd/article/details/144404639?...,两者之间有一点关系,但是不多 一个进程有一个虚拟地址空间,我们前面学习的时候只知道创建一个进程就需要有一个对应的task_struct来描述对应的进程,而每一个task_struct都要对应一个虚拟地址空间...虚拟地址空间和进程地址空间 1.1 什么是虚拟地址空间?...变量内容不⼀样,所以⽗⼦进程输出的变量绝对不是同⼀个变量 2. 但地址值是⼀样的,说明,该地址绝对不是物理地址 3. 在Linux地址下,这种地址叫做 虚拟地址 4....: 结构体里的属性都是每个区域的开始和结束 mm_struct: 展开: 1.3 虚拟内存管理 描述linux下进程的地址空间的所有的信息的结构体是

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    【Linux 内核】进程管理 ( 进程与操作系统 | 进程与程序 | 进程与线程 | 虚拟地址空间 )

    文章目录 一、进程与操作系统 二、进程与程序 三、进程与线程 四、虚拟地址空间 一、进程与操作系统 ---- 操作系统与硬件的关系 : 操作系统 使用 硬件 提供的资源 , 如 CPU , 内存 , 磁盘...数据 的组合在一起的文件 , 在操作系统中运行起来之后 , 才叫做 进程 ; 进程 是 运行的 程序 ; 三、进程与线程 ---- 进程 与 线程 : 线程 是 运行的基本单位 , 进程 是 线程 的容器...; 四、虚拟地址空间 ---- 进程 与 内存管理 : 进程 是 内存管理 的基本单元 , 每个进程都是 独立的内存管理单元 ; 在 Linux 内核中 , 进程 又被称为 任务 ; 虚拟地址空间概念...: 每个 进程 作为 独立的内存管理单元 , 其内存单元 称为 虚拟地址空间 , 进程 的 虚拟地址空间 分为 用户虚拟地址空间 ( 每个进程独立拥有 ) 内核虚拟地址空间 ( 所有进程共享 ) 操作系统...中 运行的 所有进程 共享 内核虚拟地址空间 , 每个 进程 都 拥有 独立的 用户虚拟地址空间 ;

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    Linux可执行文件与进程的虚拟地址空间

    Linux可执行文件与进程的虚拟地址空间 一个可执行文件被执行的同时也伴随着一个新的进程的创建。...Linux会为这个进程创建一个新的虚拟地址空间,然后会读取可执行文件的文件头,建立虚拟地址空间与可执行文件的映射关系,然后将CPU的指令指针寄存器设置成可执行文件的入口地址,然后CPU就会从这里取指令执行...32位的虚拟地址空间 ? 64位的虚拟地址空间 ? Proc目录下的进程虚拟地址空间布局 Linux在装载可执行文件的时候,会将这些segment映射到进程的地址空间中。...Linux将进程虚拟地址空间中的一个段叫做虚拟内存区域(VMA)。在/proc目录下,可以查看一个进程的虚拟地址空间,通过命令 cat /proc/pid/maps ?...FileSiz表示segment在ELF文件中所占的大小,MemSiz表示segment在进程虚拟地址空间中所占的大小。

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    【Linux】OS、进程PCB、状态、进程的切换和调度,深入理解虚拟地址空间

    把程序运行起来,本质就是在系统中启动了一个进程。进程信息被放在一个叫做进程控制块的数据结构中,可以理解为进程属性的集合。Linux操作系统下的PCB是task_struct。...多个进程在多个CPU下同时运行,叫做并行。 2、时间片 Linux、Windows等民用级别的操作系统,通常都是分时操作系统,它的特点是追求调用任务的公平性。...进程具有独立性,但进程间可以通过环境变量进程数据传递(一般是只读数据)。 2.6 进程虚拟地址空间 所谓的进程虚拟地址空间,本质上是一个内核数据结构对象(类似PCB)。...显然这是不可能的,事实上我们取出的这个地址只是虚拟地址,真实的gval存在不同的物理地址中,而虚拟地址和真实的物理地址之间通过页表来建立映射关系,实现数据管理。...通过上图可以看到,同一个变量,地址相同,其实是虚拟地址相同,内容不同其实是被映射到了不同的物理地址。 为什么要有虚拟地址?

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    【Linux】地址空间&&虚拟地址

    这个地址在系统层面上称之为虚拟地址。 1.2 虚拟地址理解 每一个进程除了要把代码和数据加载到内存之外,对于当前的操作系统来讲,系统当中会为每一个进程创建一个地址空间。 地址空间在操作系统里面。...子进程的地址空间也会有一个虚拟地址,子进程对应的页表也来自父进程,所以页表保存的地址,从而子进程也会指向那个g_val。...修改的只是子进程的物理地址和页表,而地址空间里面的依然是虚拟地址。子进程和父进程的虚拟地址是一样的,只是映射到物理内存到不同区域,所以对应看到的地址是一样的,但内容却不一样。...所以当父进程用id的时候,它认为id大于0;子进程在返回的时候它认为id等于0。所以虚拟地址相同而物理地址不同。 3....进程调度 Linux中的nice值并不是能任意调度的,而是从-20到19,这40个数字之间变换。

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    【Linux课程学习】: 进程地址空间,小故事理解虚拟地址,野指针

    一.小实验(不是物理地址,而是虚拟地址/线性地址) Linux大哥,你别骗我,我之前一直给我的时物理地址,没想到你给我一个虚拟的地址,我真的看透你了。...好像结果不是这样的,不是要写时拷贝,是因为(Linux大哥)C语言给了我们一个虚拟的地址。 1.2修改gval的值继续进行实验: 我们每次循环让子进程的gval发生变化,他们的地址还是一样的。...2.2理解虚拟地址空间: 假如内存大小是4GB,一个进程过来申请了500MB,此时这个进程认为还有3.5GB可以用。...当时当子进程的数据修改的时候,在此之前,操作系统OS会先申请空间给子进程用,然后修改子进程中的页表物理地址,虚拟地址不变。...四.为什么要有虚拟地址+页表 野指针就是有一个虚拟地址,在进行映射的时候,发现找不到真实的物理地址,或者权限不对,就会发生错误。操作系统就可以控制该进程终止。

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    通过linux0.11源码理解进程的虚拟地址、线性地址、物理地址

    进程的地址有三种,分别是虚拟地址(逻辑地址)、线性地址、物理地址。在分析之前先讲一下进程执行的时候,地址的解析过程。...在保护模式下,段寄存器保存的是段选择子,当进程被系统选中执行时,会把tss和ldt等信息加载到寄存器中,tss是保存进程上下文的,ldt是保存进程代码和数据段的首地址偏移以及权限等信息的。...,下面首先看看进程切换的代码。...#define switch_to(n) {\ struct {long a,b;} __tmp; \ // ecx是第n个进程对应的pcb首地址,判断切换的下一个进程是不是就是当前执行的进程,是就不需要切换了...最后根据tss中的cs和ip执行进程。这就是文章开头的过程。这就是linux0.11版本中进程地址管理的实现。下面是fork后的结构图。 ?

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    Linux虚拟地址空间布局

    在多任务操作系统中,每个进程都运行在属于自己的内存沙盘中。这个沙盘就是虚拟地址空间(Virtual Address Space),在32位模式下它是一个4GB的内存地址块。...在Linux系统中, 内核进程和用户进程所占的虚拟内存比例是1:3,而Windows系统为2:2(通过设置Large-Address-Aware Executables标志也可为1:3)。...在Linux中,内核空间是持续存在的,并且在所有进程中都映射到同样的物理内存。内核代码和数据总是可寻址,随时准备处理中断和系统调用。...与此相反,用户模式地址空间的映射随进程切换的发生而不断变化。 Linux进程在虚拟内存中的标准内存段布局如下图所示: ?...在32位X86架构的Linux系统中,用户进程可执行程序一般从虚拟地址空间0x08048000开始加载。该加载地址由ELF文件头决定,可通过自定义链接器脚本覆盖链接器默认配置,进而修改加载地址。

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    【Linux 内核 内存管理】虚拟地址空间布局架构 ① ( 虚拟地址空间布局架构 | 用户虚拟地址空间划分 )

    文章目录 一、虚拟地址空间布局架构 二、用户虚拟地址空间划分 一、虚拟地址空间布局架构 ---- 在 64 位的 Linux 操作系统中 , " ARM64 架构 " 并 不支持 64 位的虚拟地址..., 最大只支持 48 位的虚拟地址 , 64 位地址太大 , 并不需要那么大的内存空间 ; " ARM64 架构 " 中 , Linux 系统的 " 内核虚拟地址 “ 与 ” 用户虚拟地址 "...是等同的 ; 用户虚拟地址 : 0x 0000 0000 0000 0000 ~ 0x 0000 FFFF FFFF FFFF , 48 位有效地址 ; 内核虚拟地址 : 0x FFFF 0000...0000 0000 ~ 0x FFFF FFFF FFFF FFFF , 48 位有效地址 ; 二、用户虚拟地址空间划分 ---- Linux 操作系统 进程 的 " 用户虚拟空间 " 起始地址...内核源码的 LINUX-4.12\arch\arm64\include\asm\memory.h#86 中 , 定义了 TASK_SIZE 与 TASK_SIZE_64 宏 ; VA_BITS 是编译内核时

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    Linux进程——Linux进程与进程优先级

    如果对前面Linux进程不太熟悉可以先阅读: Linux进程 本篇主要内容: 僵尸进程和孤儿进程 Linux进程优先级 1. 僵尸进程 僵尸进程就是处于僵尸状态下的进程!...所以,只要子进程退出,父进程还在运行,但父进程没有读取子进程状态,子进程进入Z状态 僵尸状态就是Linux状态中的X死亡状态!...配置进程优先权对多任务环境的linux很有用,可以改善系统性能。...NI :NICE值,表示优先级的修改数据 NICE其取值范围是-20至19,一共40个级别 Linux进程的优先级数值范围:60~99 Linux中默认进程的优先级都是:80 Linux是支持动态优先级调整的...总结 本篇文章前部分紧贴上篇Linux进程,分析完了Linux下常见的进程状态,然后初步了解了Linux进程优先级,而进程优先级与前面内容相差较大,希望大家能够多花点时间理解!

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    用户态进程如何得到虚拟地址对应的物理地址?

    一般我们不需要从用户态得到进程虚拟地址对应的物理地址,因为一般来说用户进程是完全不关心物理地址的。 少数应用场景下,用户可能会关心,比如在用户态做DMA的场景(如DPDK之类的)。...从用户态得到虚拟地址对应的物理地址,我们不可能去walk进程的page table,也没有权限。不过还好内核给我们提供了一个接口,叫pagemap,而且,这个接口与硬件的体系架构无关。...在/proc/pid/下面有个文件叫pagemap,它会每个page,生成了一个64bit的描述符,来描述虚拟地址这一页对应的物理页帧号或者SWAP里面的便宜,详见文档: linux/Documentation...下面我们忽略swap的影响(假设关闭了swap或者page一直是pin的状态),从DPDK抄一段虚拟地址转换为物理地址的代码: #define phys_addr_t uint64_t #define...... /* * the pfn (page frame number) are bits 0-54 (see * pagemap.txt in linux

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    【Linux】Linux进程控制>进程创建&&进程终止&&进程等待&&进程程序替换

    1.进程创建 1.1 fork函数 在linux中fork函数时非常重要的函数,它从已存在进程中创建一个新进程。...新进程为子进程,而原进程为父进程 #include pid_t fork(void); 返回值:自进程中返回0,父进程返回子进程id,出错返回-1 进程调用fork,当控制转移到内核中的...else if (ret > 0) { // 异常退出 printf("sig code : %d\n", st & 0X7F); } } } 测试结果: [root@localhost linux.../a.out #等20秒退出 child exit code:10 [root@localhost linux]# ....Linux鼓励将这种应用于程序之内的模式扩展到程序之间。如下图 一个C程序可以fork/exec另一个程序,并传给它一些参数。这个被调用的程序执行一定的操作,然后通过exit(n)来返回值。

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    Linux进程控制——Linux进程等待

    前言:接着前面进程终止,话不多说我们进入Linux进程等待的学习,如果你还不了解进程终止建议先了解: Linux进程终止 本篇主要内容: 什么是进程等待 为什么要进行进程等待 如何进程等待...进程等待的概念: 我们通常说的进程等待其实是通过wait/waitpid的方式,让父进程(一般)对子进程进行资源回收的等待过程,父进程必须等待这个子进程结束后,处理它的代码和数据! 2....进程等待必要性 在了解完进程等待的概念后,新的问题出现了,我们为什么要进行进程等待,进程等待的必要性是什么?...进程等待必要性: 若子进程退出,而父进程对它不管不顾,就可能造成‘僵尸进程’的问题,进而造成内存泄漏。...父进程创建子进程的目的是为了让子进程协助自己完成任务的,而父进程需要知道子进程将任务完成得如何。这就需要通过进程等待的方式,获取子进程的退出信息。 3.

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    Linux进程控制——Linux进程终止

    前言:前面了解完前面的Linux进程基础概念后,我们算是解决了Linux进程中的一大麻烦,现在我们准备更深入的了解Linux进程——Linux进程控制!...我们主要介绍的Linux进程控制内容包括:进程终止,进程等待与替换,进程程序替换! 本篇主要内容: 重识进程创建 进程退出场景 错误码和退出码 1....重识进程创建 1.1 fork函数 在我们之前提到过,创建进程使用的是fork函数,它从已存在进程中创建一个新进程。新进程为子进程,而原进程为父进程。...内核做: 分配新的内存块和内核数据结构给子进程 将父进程部分数据结构内容拷贝至子进程 添加子进程到系统进程列表当中 fork返回,开始调度器调度 fork函数返回值: 子进程返回0, 父进程返回的是子进程的...在多进程环境中,我们创建子进程的目的就是协助父进程办事,但是父进程怎么知道子进程把事情办得怎么样?所以父进程要知道子进程办的怎么样,就有了退出码,而main函数的返回值,就是进程的退出码!

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    linux通过进程名杀死进程_linux关闭进程命令

    笔记:根据一个进程的名字或启动此进程的命令(连续的一部分即可)杀死进程 一、使用单条命令 ps -ef | grep 进程名/启动进程的命令 | grep -v grep | awk ‘{print $2...}’ | xargs kill -9 执行结果: [1]-  已杀死               sleep 200 [2]+  已杀死               sleep 200 二、编写脚本 linux.../bin/bash # 脚本名:kill_process.sh # 脚本功能:强制杀死进程 方式kill -9     # 1通过ps查询进程的id     # 2使用kill -9 强制终止进程...函数功能:根据进程名杀死程序     参数:进程名     返回值:无 !...————————————————————— # 根据进程名查询包含进程名的进程 并排除grep查询进程和此脚本进程 ps -ef | grep “$pName” | grep -v grep | grep

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    Linux进程

    Linux进程是系统中正在运行的程序的实例。每个进程都有一个唯一的进程标识符(PID),并且拥有自己的地址空间、内存、数据栈以及其他用于跟踪执行状态的属性。...进程可以创建其他进程,被创建的进程称为子进程,创建它们的进程称为父进程。这种关系形成了一个进程树。 1. 进程的类型 在Linux操作系统中,进程是系统进行资源分配和调度的基本单位。...Linux进程可以根据其特性和用途被分为多种类型。以下是一些主要的Linux进程类型: 1....进程间通信(IPC) 进程间通信(IPC)是指两个或多个进程之间传输数据或信号的机制。Linux支持多种IPC机制,包括: 1....进程控制 Linux提供了一系列的系统调用(如fork(), exec(), wait(), exit()等)用于进程控制。

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