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Linux虚拟地址空间布局

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。...堆栈既可向下增长(向内存低地址)也可向上增长, 这依赖于具体的实现。本文所述堆栈向下增长。 堆栈的大小在运行时由内核动态调整。...代码段指令根据程序设计流程依次执行,对于顺序指令,只会执行一次(每个进程);若有反复,则需使用跳转指令;若进行递归,则需要借助栈来实现。 代码段指令中包括操作码和操作对象(或对象地址引用)。...8 保留区 位于虚拟地址空间的最低部分,未赋予物理地址。任何对它的引用都是非法的,用于捕捉使用空指针和小整型值指针引用内存的异常情况。...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。...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。...64bits的Linux默认栈大小为10MB,可通过命令ulimit -s临时修改。

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Linux虚拟地址空间 --- 虚拟地址、空间布局、内存描述符、写时拷贝、页表…

我们继续推导,一个变量在内存中绝对是只能有一个地址的,这是铁定的事实,也是一定正确的结论,那么我们打印出来的地址就肯定不是真实的地址,因为真实的地址只能对应真实的一个变量,也就是说,其实现在的内存中有两个全局变量...peter画饼动动嘴皮子就可以了,那操作系统给进程是如何画饼的呢?...env_start, env_end; unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; /* for /proc/PID/auxv */ struct linux_binfmt...磁盘上的可执行程序,在没有加载到内存的时候,其实就有地址了,例如各个函数在汇编下的调用跳转,都是通过地址来实现的,所以不要认为只有操作系统会遵守虚拟地址空间的规则,编译器也是要遵守这样的规则的,在编译器编译代码的时候...那么操作系统如何填充mm_struct呢? 5. 很简单,你之前的程序不是已经按照虚拟地址空间编址了吗?

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Linux 内核 内存管理】虚拟地址空间布局架构 ⑤ ( Linux 内核中对 “ 虚拟地址空间 “ 的描述 | task_struct 结构体源码 )

文章目录 一、Linux 内核中对 " 虚拟地址空间 " 的描述 二、task_struct 结构体源码 一、Linux 内核中对 " 虚拟地址空间 " 的描述 ---- 进程 的 " 虚拟地址空间 "...由 mm_struct 和 vm_area_struct 两个数据结构描述 ; mm_struct 是 “最高层次 " 上描述 ” 整个虚拟地址空间 “ 的结构体 ; 该结构是对 ” 整个 “ ” 用户空间..." 进行描述 ; vm_area_struct 是 " 较高层次 " 上的描述 " 虚拟地址空间 " 的区间 的 ; 每个进程只有 1 个 mm_struct 结构体数据 , 用于描述 整个 "...虚拟地址空间 " ; 则 对应的 " 进程描述符 task_struct " 中 , 有 1 个指针指向 mm_struct 结构体 ; task_struct -> mm_struct -> vm_area_struct...内核源码的 linux-4.12\include\linux\sched.h#483 位置 ; task_struct 中的 mm active_mm 是 描述 " 整个虚拟空间 " mm_struct

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Linux可执行文件与进程的虚拟地址空间

作者简介: 本文由西邮陈莉君教授研一学生贺东升编辑,梁金荣、张孝家校对 建议结合之前的《linux的内存寻址方式》看。...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 ?

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C 链表 - linux 如何实现

链表是基本数据结构, 一开始学习数据结构时, 我一般这么定义, 对应实现从头或尾插入的处理函数, struct int_node_old { int val; struct int_node_old...= NULL; list = list->next); list->next = new; new->next = NULL; } 但是发现, 如果这么定义的话,每次实现一个list的结构...查看linux的源码, 发现linux中也为我们提供了相似的实现(源码), 把一些共性统一起来。 类是 python 中for_each处理,有些意思。...linux 下的链表定义在文件 include/linux/types.h, 采用的是双向列表 struct list_head { struct list_head *next, *prev;...list 利用这个定义, 我定义了一个自己的list数据结构, 并copy了一些接口实现,感受下,linux如何管理链表的。

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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...... /* * the pfn (page frame number) are bits 0-54 (see * pagemap.txt in linux.../a.out virt:0x7f81e402a010 phys:0x2b601010 virt:0x7f81e402b010 phys:0x3ceec010 内核态实现pagemap proc接口的代码位于

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linux」物理地址,虚拟地址,内存管理,逻辑地址之间的关系

虚拟地址虚拟地址是CPU保护模式下的一个概念,保护模式是80286系列和之后的x86兼容CPU操作模式,在CPU引导完操作系统内核后,操作系统内核会进入一种CPU保护模式,也叫虚拟内存管理,在这之后的程序在运行时都处于虚拟内存当中...,虚拟内存里的所有地址都是不直接的,所以你有时候可以看到一个虚拟地址对应不同的物理地址,比如A进程里的call函数入口虚拟地址是0x001,而B也是,但是它俩对应的物理地址却是不同的,操作系统采用这种内存管理方法...但是可以通过操作系统留下的后门函数获取该进程上的虚拟地址空间所有控制权限并写入指定数据,详细会在反汇编编程中教给大家! 2....,比如mov 0x4h8这个是虚拟地址,当我们要对这个虚拟地址里写数据时那么MMU会先判断CPU的分页状态寄存器里的标志状态是否被设定,如果被设定那么MMU就会捕获这个虚拟地址物理并在操作系统内核初始化好的内存映射表里查询与之对应的物理地址...,并将其转换成真正的实际物理地址,然后在对这个实际的物理地址给CPU,在由CPU去执行对应的命令,相反CPU往内存里读数据时比如A进程要读取内存中某个虚拟地址的数据,A进程里的指令给的是虚拟地址,MMU

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linux」物理地址,虚拟地址,内存管理,逻辑地址之间的关系2

如果不使用段偏移表示地址的话则称为虚拟地址!...线性地址: 线性地址是逻辑地址到物理地址之间的一个中间层变换,程序代码会产生逻辑地址,或者说是段中的偏移地址,加上相应段的基地址就生成了一个线性地址,逻辑地址是如何知道自己的段基的址?...1.虚拟地址是CPU保护模式下的一个概念,保护模式是80286系列和之后的x86兼容CPU操作模式,在进入虚拟模式之前CPU以及Bootloader,操作系统内核均运行在实模式下,直接对物理地址进行操作...7.内存中有一个叫MMU(内存管理单元)的电子元件负责从操作系统已经初始化好的内存映射表里查询与虚拟地址对应的物理地址并转换, 8.逻辑地址由两部份组成,段标识符和段内偏移量。

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Linux 内核 内存管理】虚拟地址空间布局架构 ② ( 用户虚拟地址空间组成 | 内存描述符 mm_struct 结构体源码 )

文章目录 一、用户虚拟地址空间组成 二、内存描述符 mm_struct 结构体源码 一、用户虚拟地址空间组成 ---- " 用户虚拟地址空间 " 包括以下区域 : ① 代码段 ② 数据段 ③ 未初始化数据段...通过 malloc brk vmalloc 等函数 申请的 动态分配 的内存 ; ⑥ 栈内存 : 存放 局部变量 和 函数调用栈 ; ⑦ 内存映射区 : 将 文件 通过 mmap 函数 映射到 " 虚拟地址空间..." 的 " 内存映射区 " ; ⑧ 环境变量与参数 : 在 栈底 存放着程序运行的 环境变量 与 参数配置 信息 ; 二、内存描述符 mm_struct 结构体源码 ---- 在 Linux 内核中..., 使用 " 内存描述符 " mm_struct 结构体 代表 " 用户虚拟地址内存空间 " , mm_struct 结构体 在 Linux 源码 linux-4.12\include\linux\mm_types.h...page_table_lock, in other configurations by being atomic. */ struct mm_rss_stat rss_stat; struct linux_binfmt

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Linux线程互斥是如何实现

操作步骤   (1)创建锁   // 创建互斥锁mutex   pthread_mutex_t mutex;   (2)初始化锁   在Linux下, 线程的互斥量数据类型是pthread_mutex_t...(2)避免的死锁的原则   死锁主要发生在有多个依赖锁存在时,会在一个线程试图以与另一个线程相反顺序锁住互斥量时发生.如何避免死锁是使用互斥量应该格外注意的东西。   ...为了实现互斥操作,大多数体系结构提供了swap或exchange指令,该指令的作用是把寄存器和内存单元的数据交换,由于只有一条指令,保证了原子性。...同步:是指在互斥的基础上(大多数情况),通过其它机制实现访问者对资源的有序访问。在大多数情况下,同步已经实现了互斥,特别是所有写入资源的情况必定是互斥的。...也就是说,一个互斥量只能用于一个资源的互斥访问,它不能实现多个资源的多线程互斥问题。信号量可以实现多个同类资源的多线程互斥和同步。当信号量为单值信号量是,也可以完成一个资源的互斥访问。

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