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...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 , 选择的 " 虚拟地址空间
虚拟存储器 1.借助于磁盘辅助存储器实现 2.以透明方式提供给用户 3.一个比实际主存空间大得多的程序地址空间 4.在主存-外存层次间 作用： 扩大主存容量，有效管理存储系统 物理地址（实地址）：（物理存储空间...）由CPU地址引脚送出，用于访问主存的地址 逻辑地址（虚地址）：（逻辑地址空间）用户编制程序时使用的地址，是程序的逻辑地址 存储管理部件（MMU）负责将虚拟地址转为物理地址
虚拟地址 1.1 虚拟地址引入 先先来一个测试代码： 1 #include 2 #include 3 #include 4 #include...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。...其实PCB和地址空间都是在物理内存里面的，只不过要访问初始化全局数据的时候，不在地址空间上保存，地址空间只会提供线性连续地址，让用户之后通过虚拟地址的地址空间，将虚拟地址转化到为了物理内存中。...，页表的左侧也有它的虚拟地址，在页表右侧就有它对应的物理地址。...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。
虚拟地址会通过硬件 MMU（内存管理单元）映射到实际的物理地址空间中，建立虚拟地址到物理地址的映射关系后，对虚拟地址的读写操作实际上就是对物理地址的读写操作，MMU 会将物理地址“翻译”为对应的物理地址...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...为什么需要引入虚拟地址呢？...针对以上的一些问题，就引入了虚拟地址机制。程序访问存储器所使用的逻辑地址就是虚拟地址，通过逻辑地址映射到真正的物理内存上。...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。
出现保护模式以后，提供虚拟地址空间对实际物理内存抽象虚拟，形成一一映射的关系。
分配给一个程序的物理内存是连续的 内存利用率低 有内外碎片问题 非连续分配 优点： 一个程序的物理地址空间是非连续的 更好的内存利用和管理 允许共享代码与数据（共享库等） 支持动态加载和动态链接 缺点： 如何建立虚拟地址和物理地址之间的转换...实现对页表本身的虚拟存储。 注意： 各级页表的大小不能超过一个页面。...在物理地址与虚拟地址间加个地址翻译就构成了虚拟寻址。 地址空间 地址空间是一个非负整数地址的有序集合。 地址空间的概念是很重要的，因为它清楚地区分了数据对象（字节）和他们的属性（地址）。...缓存 内存成了对硬盘的缓存，虚拟页面可划分为未分配的、未缓存的和已缓存的。 地址翻译 逻辑地址到物理地址 内存映射 回到本章前言，“虚拟内存是强大的”。...将一个文件或其他对象映射到进程的地址空间，实现文件磁盘地址和进程地址空间中一段虚拟地址的一一对应。
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。...虚拟地址通过页表(Page Table)映射到物理内存，页表由操作系统维护并被处理器引用。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)。...此外，由于目标文件不含BSS段，故程序烧入存储器(Flash)后BSS段地址空间内容未知。...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。
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 32 位的 CPU 决定了虚拟地址空间的大小为 0 - -1，即 0x00000000 - 0xFFFFFFFF，也就是我们常说的 4 GB 虚拟内存空间。...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。...由于可执行文件段的数量较多，映射到虚拟地址空间时，由于段的大小往往并不是系统页大小的整数倍，多余部分也会占用一个页，这就会造成内存空间的浪费。
---- ---- 一、虚拟地址空间 1.虚拟地址的引出（看不到物理地址，只能看看虚拟地址喽） 1 #include 2 #include 3...虚拟地址还有另外两个名字，分别叫做线性地址和逻辑地址 2.虚拟地址空间布局（系统角度：六个段。语言角度：五个段。） 1....而实际上，它通常是被分隔成多个物理内存碎片，还有部分暂时存储在外部磁盘存储器上，在需要时进行数据交换。 2.进程访问物理空间的方式更为安全（页表拦截非法请求） 1....那其实就是在进行虚拟地址空间编址的选择呢，你是选择64比特位的方式进行虚拟地址空间编址呢？还是选择32位虚拟地址空间编址，一个是4GB一个是16GB，但也没啥用，因为都是虚拟的，仅仅只是空间范围而已。...编译器和进程一样也被画饼，所以CPU在读取加载到内存上的程序的时候，读取的就是程序的虚拟地址，背后通过操作系统在不断的切换虚拟地址和物理地址，以便使得CPU读取的地址始终是虚拟地址。 9.
虚拟地址空间 虚拟地址空间是一个非常抽象的概念，先根据字面意思进行解释： 它可以用来加载程序数据（数据可能被加载到物理内存上，空间不够就加载到虚拟内存中） 它对应着一段连续的内存地址，起始位置为 0。...虚拟地址空间的大小也由操作系统决定，32位的操作系统虚拟地址空间的大小为 2^32 字节，也就是 4G，64 系统的操作系统虚拟地址空间大小为 2^64 字节，这是一个非常大的数，感兴趣的可以自己计算一下...其次，所谓“独立拥有的虚拟地址”是指对于每一个进程，都可以访问自己的0-4G的虚拟地址。虚拟地址是“虚拟”的，需要转化为“真实”的物理地址。 好比你有你的地址簿，我有我的地址簿。...内核用的896M虚拟地址是直接映射的，意思是只要把虚拟地址减去一个偏移量（3G）就等于物理地址。同样，这里指的还是寻址，实际使用前还是要分配内存。而且896M只是个最大值。...虚拟地址空间以页为单位进行划分，而相应的物理地址空间也被划分，其使用的单位称为页帧，页帧和页必须保持相同，因为内存与外部存储器之间的传输是以页为单位进行传输的。
上一节内容的学习我们知道了CPU是如何访问内存的，CPU拿到内存后就可以向其它人（kernel的其它模块、内核线程、用户空间进程、等等）提供服务，主要包括： 以虚拟地址（VA）的形式，为应用程序提供远大于物理内存的虚拟地址空间...Linux内核空间虚拟地址分布 ? 在 Kernel Image 下面有 16M 的内核空间用于 DMA 操作。...Linux用户空间虚拟地址分布 ? 用户进程的代码区一般从虚拟地址空间的 0x08048000 开始，这是为了便于检查空指针。...Linux物理地址和虚拟地址的关系 ? Linux 将 4G 的线性地址空间分为2部分，0~3G 为 user space，3G~4G 为 kernel space。...到这里我们应该知道了 Linux 是如何用虚拟地址来映射物理地址的，最后我们用一张图来总结一下： ?
概述 虚拟存储器就是使用虚拟技术从逻辑上对存储器进行扩充。 局部性原理 一次性和驻留性严重地降低内存的利用率，显著地减少了系统吞吐量。 研究表明，程序在执行过程中呈现局部性原理。...虚拟存储器的特征 可以把一个程序分多次装入内存，每次装入当前运行需要使用的部分——多次性； 在程序执行过程中，可以把当前暂不使用的部分换出内存，若以后需要时再换进内存——交换性即非驻留性； 程序在内存中可分段存放...虚拟存储器还有一个最重要的特征——虚拟性，从逻辑上扩充内存容量，使用户所看到的内存容量远大于实际内存容量。 虚拟存储器定义 所谓虚拟存储器，是指仅把程序的一部分装入内存便可运行程序的存储器系统。...具体地说，所谓虚拟存储器是指具有请求调入功能和置换功能，能从逻辑上对内存容量进行扩充的一种存储器系统。 虚拟存储器并非可以无限大，其容量受外存大小和指令中地址长度两方面的限制。...分页虚拟存储管理方式 分页虚拟存储管理 基本原理 分页虚拟存储管理方式是在分页系统的基础上，增加了请求调页功能、页面置换功能所形成的虚拟存储器系统。
【操作系统复习】 物理地址虚拟地址 物理地址和虚拟地址的区别 物理地址 逻辑地址 线性地址 为什么要分成物理地址和虚拟地址 物理内存及虚拟内存定义 为什么要有虚拟内存 虚拟内存的实现（可以在页式或段式内存管理的基础上实现...（我回答虚拟地址就是逻辑地址。。）...虚拟地址转换为物理地址的过程 快表是存储在哪里的 物理地址和虚拟地址的区别 操作系统有物理地址、逻辑地址、线性地址（也叫虚拟地址）三种地址 物理地址 在存储器里以字节为单位存储信息，为正确地存放或取得信息...虚拟技术基本特征： 大的用户空间（物理内存和外存相结合形成虚拟空间）、部分交换（调入和调出是对部分虚拟地址空间进行的）、不连续性（物理内存分配的不连续，虚拟地址空间使用的不连续）。 逻辑地址呢？...（我回答虚拟地址就是逻辑地址。。） 如果是没有使用虚拟内存的页式/段式系统，没有虚拟地址这一说法， 逻辑地址一定直接可以转换为物理地址，因为进程都在内存中存储。
我们这次来根据dump动手来实际转化一个虚拟地址到物理地址，此次的地址不是线性地址映射。...____________| | C:FFFFFF8008015000| A:C549F000 上面0xFFFFFF8008015000就是虚拟地址...= 0x1), 前期条件： 虚拟地址：0xFFFFFF8008015000 init_mm→pgd的值：0xFFFFFF9B4FCA7000 PGD_Index = 虚拟地址>>30位 = （0xFFFFFF8008015000...present的意思是页是否是有效的，无效代表虚拟到物理地址之间的转化无效，当访问虚拟地址的时候就会page fault protection ：权限之类的，是否读写执行权限之类的。...如果你访问一段虚拟地址，页表中是无法执行的权限，但是你想执行这段代码就会出错 reference: 引用之类的 cache： cache是否有效。
这就得说下ARM64的虚拟地址空间布局了。再说ARM64之前，需要说下32位的虚拟地址空间。 ?...那到64位机器上，虚拟地址空间应该如何分布？ 在ARM64上目前还不完全支持64位的虚拟地址，那是如何分配的呢？ARM支持多种位数的虚拟地址宽度，如下图是支持48位的虚拟地址宽度 ?...，每个进程感觉自己都能看到整个虚拟地址空间，大小用TASK_SIZE表示 32位用户空间程序：TASK_SIZE=TASK_SIZE_32=0x100000000=4G （64位内核运行32位应用程序时...） 64位用户空间程序：TASK_SIZE=TASK_SIZE_64=1<<39 如果地址宽度是39位的话，虚拟地址空间分布如下： ?...这下清楚了ARM64位虚拟地址空间布局后，我们再回过头去看看我们出错的地址。
实验五 虚拟存储器管理 一、实验目的 1、 理解虚拟存储器概念。 2、 掌握分页式存储管理地址转换和缺页中断。 二、实验内容与基本要求 1、 模拟分页式存储管理中硬件的地址转换和产生缺页中断。...a.分页式存储管理原理 在存储器管理中，连续分配方式会形成许多“碎片”，虽然可通过“紧凑”方法将许多碎片拼接成可用的大块空间，但须为之付出很大开销。 ...在分页存储管理方式中，如果不具备页面对换功能，则称为基本分页存储管理方式，或称为纯分页存储管理方式，它不具有支持实现虚拟存储器的功能，它要求把每个作业全部装入内存后方能运行。...请求式分页系统是建立在基本分页基础上的，为了能支持虚拟存储器功能，而增加了请求调页功能和页面置换功能。...{ memset(pagelist,0,sizeof(pagelist)); /*分页式虚拟存储系统初始化*/ pagelist[0].flag=1;
操作系统虚拟存储管理实验 开辟一块内存空间，作为模拟内存(malloc) 空间大小为2^14字节 假设系统的页面大小为256字节，每个页表项占4个字节(系统的物理页面数为2^6,每个页表正好占一个页面)...用位图刻画内存页面的分配状态，可以用一个辅助的变量来对空闲内存页面计数 每个进程的虚拟地址空间也是2^14字节 每个进程分配9个页面（连页表一共10个页面） 创建12个作业，并模拟作业的运行 –...创建12个文件，模拟磁盘上的代码和数据 – 可以在文件的第i*256字节处写入，以识别相应的页面 作业的模拟运行过程 用VMware虚拟机进行实验 版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献
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...结构体 , 定义在 Linux 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
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...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
领取专属 10元无门槛券
手把手带您无忧上云
云服务器
即时通信 IM
ICP备案
对象存储
实时音视频
