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。...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。...参考文献 [1] linux内核空间和用户空间详解 [2] 程序或-内存区域分配（五个段）–终于搞明白了 [3] 进程内存分布剖析 [4] 深入理解计算机系统中文版[M].C1.7.3虚拟内存.P12
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....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 mm_struct （内存描述符）。
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。...一个进程不能读取或修改另一个进程或内核的内存数据，这是因为每一个进程的虚拟地址空间映射到了不同的物理地址空间。提高了系统的安全性与稳定性。 ⚫ 在某些应用场合下，两个或者更多进程能够共享内存。...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。
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。...当创建了一个子进程，本质上是系统多了一个进程，它也有自己的task_truct，还有自己的虚拟地址空间，还有它所对应的页表。 每个进程都要有自己的虚拟的地址空间，也要有自己对应的页表。...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。...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。
要查看一个进程的虚拟地址空间的内存布局，需要设置阻塞。如果没有设置阻塞，当./a.out按下去后，程序执行的速度非常快以至于来不及查看，所以需要设置阻塞。.../a.out &放在后台执行 3. ps -u查看进程id 4. cat /proc/进程id/maps 输出进程虚拟地址空间的布局
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 ?...segment映射到进程虚拟地址空间中的一个VMA中。
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 ;
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..., 选择的 " 虚拟地址空间 " 的地址位数 , TASK_SIZE 与 TASK_SIZE_64 宏 相关源码如下 : /* * PAGE_OFFSET - the virtual address
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)。...内核空间在页表中拥有较高特权级，因此用户态程序试图访问这些页时会导致一个页错误(page fault)。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。...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。
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）。...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？...虚拟地址空间+页表：保护内存 进程管理 和 内存管理 在系统层面进行解耦 让进程以统一的视角看待内存，代码和数据可以加载到内存的任意位置，通过页表的映射可以让无序变有序 本篇文章的分享就到这里了，如果您觉得在本文有所收获
进程地址空间话题很大，这次也只能讲很少一部分，能对进程地址空间的宏观了解就OK。...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。...这不是程序地址空间哈，这是进程地址空间。为了引入虚拟地址空间，必须把老师说的小故事在这里重复一遍。 2.1小故事（画饼）： 在美国有一个大富翁，他很有钱，手上有10亿美金，并且他有很多孩子。...这里的大饼就是程序地址空间！ 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。
前言：在讲完环境变量后，相信大家对Linux有更进一步的认识，而Linux进程概念到这也快接近尾声了，现在我们了解Linux进程中的地址空间！...本篇主要内容： 了解程序地址空间 理解进程地址空间 探究页表和虚拟地址空间 1....在这个故事中： 操作系统：富豪 内存：10亿美金 进程：私生子 虚拟地址空间：继承10亿的大饼 虚拟地址空间并不是真实的地址 3....二、存在虚拟地址空间，可以有效的进行进程访问内存的安全检查 三、将进程管理和内存管理进行解耦 四、保证进程的独立性 通过页表让进程虽然虚拟地址一样但是映射到不同的物理内存处，从而实现进程的独立性...结束进程地址空间，我们的Linux进程概念到这里也结束了，后面我将带大家走进进程控制。 谢谢大家支持本篇到这里就结束了
三、进程地址空间 其实我们的之前所学的线性地址，并不是真正的物理内存，而是在PCB内部有一个指针指向了一块进程地址空间，然后虚拟地址会通过页表来映射到具体的物理地址。...但是虚拟地址可以将一个线性的地址呈现给进程。 五、为什么要有进程地址空间？...这是有Linux的内存模块去管理的，进程并不需要关心。 结论4：其实变量名在定义的时候就已经被转化成一个个虚拟地址了，而我们之所以有a和&a，本质上是为了区分想获取的是变量的值还是地址。...结论5：以前我们所学习的C内存管理，其实本质上是进程地址空间，而内存管理是由Linux替我们完成的，我们上层语言并不需要关心具体的细节，只需要正常去通过对应的线性地址去使用就行了。...，子进程也会将父进程虚拟地址空间当中的环境变量的相关参数也给我们建立了一份映射，所以即使你传参数，子进程也照样能够获得父进程的环境变量信息。
下面我们来讨论一下 二、进程地址空间 1、页表 我们在之前讲到的程序地址空间的说法其实是错误的，正确来说应该叫进程地址空间，上面我们所说的地址叫做虚拟地址，也叫做线性地址，既然叫做虚拟地址，那当然就不是真实的物理地址了...，也就是虚拟地址是相同的，我们不是复制出了两个地址空间，这里需要注意 内核空间中有父子进程的task_struct，它们里面有指向各自页表的指针 其中上方是父进程的地址空间，下方是子进程的地址空间，子进程直接复制父进程的地址空间...，栈的start是高地址处，其他用户空间都是start为低地址处 3、进程地址空间这样组织的优势 （一）让进程以一个统一的视角看待内存 我们以页表这样的形式用来过渡，保证了我们所访问的虚拟地址（线性地址...，其他的我并不关心 不同进程的虚拟地址空间是相互隔离的，一个进程无法直接访问另一个进程的虚拟地址空间，这就保证了进程之间的独立性和安全性，一个进程的错误或恶意操作不会影响到其他进程的正常运行 （二）保护物理内存...，在进程切换的时候会带走这些信息，被存储在CPU寄存器中，task_struct中有指向页表地址的指针 缺页中断 在虚拟内存系统里，程序运行时使用的是虚拟地址，虚拟地址空间会被划分为多个页面。
Linux进程地址空间是学习Linux的过程中，我们遇见的第一个难点，也是重中之重的重点。虽然它很难，但是，等我们真正懂得了这样设计的原理，我们不禁会感叹：这真的是太妙了。...但是由此我们就可以知道，程序地址空间并 不是 内存，它的正确叫法为 进程地址空间！ 我们读取的地址是虚拟地址（也叫做逻辑地址）。虚拟地址空间就是操作系统内核中的一个名为mm_struct结构体。...有一进程在调用fork函数创建子进程时，操作系统会将父进程的PCB，mm_struct结构体，包括页表复制一份给子进程，所以父子进程中相同的虚拟地址通过页表映射会找到同一块内存空间，读取到相同的数据。...虚拟地址空间的存在，可以更方便的进行进程和进程代码和数据的解耦，更好的保证了 进程的独立性特征。...编译器编译代码和虚拟进程地址空间使用虚拟地址的规则是一样的。方便使用。 因作者水平有限，难免会有错误，请各位指正！！！
地址空间上的虚拟地址，一个地址表示一个字节，即虚拟地址地址空间的宽度代表为字节 cpu与内存链接的线称之为系统总线 cpu与内存在32位计算机下为32根，常识来讲计算机只认识二进制，所以线上的光电信号也只能是...对第一个问题的解答 直接用的是虚拟地址，找到地址不是目的，而是该地址所对应的内容 页表：将虚拟地址转化成物理地址，左侧填充虚拟地址，右侧填充物理地址 当有一个虚拟地址，通过特定的地址空间想访问特定的区域时...，CPU会自动根据页表将虚拟地址转化为物理地址 创建子进程，就要创建子进程的PCB，及地址空间和页表结构 子进程的相关内核数据结构的属性字段会继承父进程 大富翁 A有个儿子是E，A跟E说，我们家有10...，在地址空间中申请空间，在页表处只填写虚拟地址，物理地址处不填写，就不需要在物理地址处申请空间，过一会，进程尝试对空间写入，在重新申请空间把映射关系创建好，整体机制被叫做 缺页中断 8....进程地址空间+页表的意义： 1.防止地址随意访问，保护物理内存与其他进程 若没有地址空间的存在，则直接使用cPU调用物理地址，会有野指针的问题存在 2.将进程管理和内存管理进行解耦合 因为有虚拟地址和页表的存在
； 3.3页表概念的引入 页表是一张显示这个虚拟地址和真真实的物理地址的关系的映射表； 我们的这个父进程和子进程都有自己的进程地址空间，子进程的进程地址空间 是对于这个父进程的一个拷贝，所有的信息都是一样的...，这个指针指向我们的进程地址空间对象，这个里面就有我们的各种区域的划分，方便我们对于这个区域的管理； 3.6进程地址空间的存在意义 让所有的进程以一个统一的视角去看待内存，因为地址空间使得所有的进程都需要虚拟地址...，子进程和父进程的关系，调度是一套统一的流程； 当我们访问内存的时候，会增加一个转换的过程，在这个转换的过程中，虚拟地址空间会进行审查，例如我们对于这个只读区域进行修改，显然是不符合要求的，这个时候的地址空间就会进行这个请求的拦截...cr3寄存器找到我们的页表； 左侧的叫做进程管理，右侧的叫做内存管理，因为这个页表的存在在，这个虚拟地址空间和页表的存在，使得内存管理和进程管理解耦合（避免强耦合，强耦合的话就是关联性比较强，容易相互牵扯问题...，我们的物理地址空间才会被开辟，经由我们的页表的权限审核，确定这个是否要在我们的物理地址上面开辟空间； 因此这个里面存在缺页中断，就是这个虚拟地址空间没有对应的物理地址空间，就是这个页表上面的虚拟地址数量大于这个物理地址数量
3.感性理解一下虚拟地址空间（操作系统画给进程的大饼） 1.进程它会认为自己是独占系统资源的（事实上并不是） 下面讲一个故事来让大家更好的理解究竟什么是虚拟地址空间！！！...定义局部变量，调用函数，malloc、new开辟空间本质上就是在扩大栈区或堆区 函数调用结束，free、delete释放空间本质上就是在缩小栈区或堆区 4.每个进程都要有自己的虚拟地址空间，这个虚拟地址空间是...下面是task_struct当中的两个指向进程对应的虚拟地址空间的两个指针成员。...所以操作系统为了保证进程的独立性，通过虚拟地址空间，再到页表，让不同的进程使用的同一虚拟地址，能够映射到不同的物理内存处。 3....4.使编译器编译后的程序 && 内存中的进程 ==> 均以统一的视角看待程序对应的代码和数据（程序和进程：两份虚拟地址空间，分别在磁盘和内存中，进程的虚拟地址空间源于程序的） 1.
因此，这个地址只能是虚拟地址（线性地址）。在Linux中，特殊情况，我们将这种地址也成为逻辑地址。 2.感性的理解虚拟地址空间 从前有一个大富翁，他有10亿美元的资产。...进程被调度时，CPU拿到虚拟地址，经过地址空间的页表的映射，就能查到物理地址，通过物理地址访问到代码，然后执行。 CPU -> 虚拟地址 -> 页表 -> 物理地址 -> 执行。...当然对于Linux而言，虚拟地址、线性地址、逻辑地址都是一样的。 三、怎么办 操作系统要为每一个进程分配地址空间，那么操作系统是否要管理这些地址空间呢？当然是要管理的。...虚拟地址空间是连续的，因此将地址空间划分为不同区域的方法与上面例子的做法类似，我们用一个区域的起始地址start和终止地址end来调整和维护这一块区域。...本文作者目前也是正在学习Linux相关的知识，如果文章中的内容有错误或者不严谨的部分，欢迎大家在评论区指出，也欢迎大家在评论区提问、交流。
Linux进程地址空间 零、前言 一、程序内存空间 二、进程地址空间 1、引入及概念 2、进程地址空间 3、相关问题 零、前言 本章主要讲解学习进程地址空间的知识 一、程序内存空间 在学习C/C...1、引入及概念 对于上述的程序地址空间，其实它的真实面貌为进程地址空间，对于进程地址空间本质上来说是一个虚拟地址空间，并非真实的物理空间 示例： #include #include...，说明该地址绝对不是物理地址，因为是物理地址根本不会有这种事发生 2、进程地址空间 概念： 在Linux地址下，这种地址叫做 虚拟地址，我们在用C/C++语言所看到的地址，全部都是虚拟地址！...，这些虚拟地址通过页表映射与物理内存建立联系 程序执行流程： 程序运行，进程被加载到CPU上，系统在内核为进程创建PCB记录进程属性，分配进程空间地址，由页表构建虚拟地址与物理地址的映射关系，程序查找或者修改数据会通过...PCB找到对应的进程地址空间，再由进程地址空间上的虚拟地址由页表找到物理空间上分配的数据 示图： 对于父子进程变量地址相同数据不同： 父进程创建子进程时，子进程以父进程为模板构建进程，代码数据父子共享
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