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Linux进程——进程地址空间

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....进程地址空间 我们现在来深入的了解一下为什么相同的的地址为什么会有不同的值? 首先引入一个概念:每一个进程运行之后,都会有一个进程地址空间的存在,在系统层面都要有自己的页表映射结构!...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

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Linux进程学习【进程地址

进程地址空间 下面来好好谈谈 进程地址空间 (虚拟地址) ️虚拟地址 在早期程序中,是没有虚拟地址空间的,对于数据的写入和读取,是直接在物理地址上进行的,程序与物理空间直接打交道,存在以下问题: 假设存在野指针问题...光有 虚拟地址空间 是不够的,还需要一套完整的 ‘‘翻译’’ 机制进行程序寻址,如 Linux 中的 页表 + MMU ️页表+MMU 页表 本质上就是一张表,操作系统 会为每个 进程 分配一个 页表...后续对这块进行写入操作时,会直接拒绝 对于这种机制感兴趣的同学可以点击下面这几篇文章查看详细内容: Linux的虚拟内存详解(MMU、页表结构) ARM体系架构——MMU 逻辑地址、页表、MMU等...️写时拷贝 Linux 中存在一个很有意思的机制:写时拷贝 这是一种 赌bo 行为,OS 此时就赌你不会对数据进行修改,这样就可以 使多个 进程 在访问同一个数据时,指向同一块空间,当发生改写行为时...可以让进程以统一的视角看待自己的代码和数据 ---- 总结 以上就是本篇关于 Linux进程学习【进程地址】的全部内容了,我们从一个有趣的小问题切入,见识到了 虚拟地址空间 与 物理地址空间 的奇妙关系

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    Linux进程地址空间

    文章目录 一、前言 二、什么是进程地址空间 三、进程地址空间如何进行管理 四、为什么会存在进程地址空间 五、进程地址空间区域的严格划分 一、前言 学习Linux系统编程一共要翻越三座大山 – 进程地址空间...Linux中,三者的意思是一样的,都表示虚拟地址,大家不用过于区分。...所以和管理进程一样,操作系统会使用一种内核数据结构来对地址空间进行管理,Linux中用于 管理地址空间的内核数据结构叫做 mm_struct,操作系统会为每个进程创建一个 mm_struct 对象,然后通过管理结构体对象来间接管理进程地址空间...Linux 中 mm_struct 源码如下: 可以看到,进程地址空间其实也是进程属性的一种,我们可以通过进程的 task_struct 来找到/管理进程对应的地址空间。...注:严格来说,磁盘中程序内部的地址叫做逻辑地址,但是在上面我们就说过,对于Linux来说,虚拟地址、线性地址、逻辑地址是一样的,都是虚拟地址

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    Linux进程地址空间

    可以通过代码的方式在不同的区域创建变量然后来取地址获取再进行比较  2、栈区和堆区是相对而行的!!  ...3.3  什么是进程地址空间        所谓进程地址空间,本质上就是一个描述进程可视化范围的地址空间内存在各种区域划分,对线性地址进行start、end即可 。...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。

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    Linux进程地址空间

    显示相同地址,却是不同的值 下面在Linux上验证 创建test.c文件 st.c  ⮀...,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...个亿是你爷爷的,所以E要继承给他10亿的大饼 所以子进程在虚拟地址处也有对应的地址 正常来说,子进程要对value对修改,把value变成200,父进程通过映射关系找到value,读到200 但因为进程具有独立性...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...,所以不关心进程对应的物理地址所处位置

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    Linux进程地址空间

    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。...指针pgt指向该进程的页目录(每一个进程都有自己的页目录),当调度程序调度1个程序运行时,就将这个地址转换成物理地址,并写入控制寄存器。...虽然每一个进程只有1个虚拟空间,但是这个虚拟空间可以被别的进程来同享。如:子进程同享父进程地址空间,而mm_user和mm_count就对其计数。...arg_start,结束arg_end,环境段的开始env_start,结束env_end unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; struct linux_binfmt...虚拟地址空间的存在,可以更方便的进行进程进程代码和数据的解耦,更好的保证了 进程的独立性特征。

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    Linux进程地址空间

    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。...3.现象的具体解释 父进程和子进程都有自己独立的进程地址空间,也有独立的页表结构。子进程由父进程创建,因此子进程进程地址空间是拷贝父进程进程地址空间。...对于磁盘内编译过的可执行程序中的地址不叫虚拟地址,而是叫做逻辑地址。当然对于Linux而言,虚拟地址、线性地址、逻辑地址都是一样的。...补充说明: 对于区域划分,进程地址空间的划分实际上是这样的: 0-3G是用户空间,命令行参数和环境变量是在用户空间,这也是为什么我们可以在main函数通过第三个参数env获取环境变量。...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。

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    Linux系统-进程地址空间

    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...,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!...,同时也相应的分配了对应的mm_struct进程地址空间(PCB中储存了该进程对应的进程地址空间的地址),也就是每个进程都认为自己独占内存资源 对于进程来说,进程控制块以及进程地址空间以及相应的资源...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...fork函数在子进程创建的同时即创建对应的数据结构还要拷贝数据的话,会降低fork的效率 fork就是在向系统获取资源,如果再拷贝的话,即获取更多的资源,容易造成fork失败 代码会不会进行写时拷贝

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    Linux进程理解与学习Ⅳ-进程地址空间

    环境:centos7.6,腾讯云服务器 Linux文章都放在了专栏:【 Linux 】欢迎支持订阅 相关文章推荐: 【Linux】冯.诺依曼体系结构与操作系统 【Linux...】进程理解与学习Ⅰ-进程概念 浅谈Linux下的shell--BASH 【Linux进程理解与学习Ⅱ-进程状态 【Linux进程理解与学习Ⅲ-环境变量 ---- 前言...,并不是真正意义上的物理地址(因为假如是物理地址,就不会出现同一个地址却有不同的值)。 那么这种非物理的地址叫什么呢?在Linux中我们称之为虚拟地址/线性地址。...OS则是将虚拟地址转化为物理地址(如何转化后面会讲到) 如何理解进程地址空间? 首先我们要知道,什么是进程地址空间?...拓展:为什么存在进程地址空间? 一、防止地址随意访问,保护物理内存与其它进程 实际上,在最开始的时候,还没有虚拟地址这种概念。早期的进程是直接与物理内存打交道。

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    Linux进程地址空间和进程调度队列

    今日更新了Linux进程空间地址进程调度队列的内容 欢迎大家关注点赞收藏⭐️留言 问题现象 当g_val的值修改后,父子进程各自的g_val地址都是一样的,但是为什么值却不同呢?...由此我们可知,这个地址肯定不是物理地址,而是虚拟地址进程地址空间 地址空间的本质就是内核中的一个结构体对象。 每一个进程都有自己独立的地址空间,都有自己独立的页表。...页面里面存的是虚拟地址和对应的物理地址。 上图中,左边是父进程,右边是子进程。 我们在用C/C++语言所看到的地址,全部都是虚拟地址!...物理地址,用户一概看不到,由OS统一管理 页面一边存的是虚拟地址,另一边存的就是对应的物理地址。 子进程会继承父进程的数据,所以最开始指向的虚拟、物理地址也跟父进程一样。...Linux2.6内核进程调度队列 上图是Linux2.6内核中进程队列的数据结构。

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    Linux进程>环境变量&&地址空间&&进程调度

    { int i = 0; for (; env[i]; i++) { printf("%s\n", env[i]); } return 0; } 1.6.2 通过第三方变量environ获取...能得出如下结论: 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 但地址值是一样的,说明,该地址绝对不是物理地址!...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!...物理地址,用户一概看不到,由OS统一管理 OS必须负责将 虚拟地址 转化成 物理地址 2.3 进程地址空间 所以之前说‘程序的地址空间’是不准确的,准确的应该说成 进程地址空间 说明: 上面的图就足矣说名问题...3.Linux2.6内核进程调度队列 上图是Linux2.6内核中进程队列的数据结构 3.1 一个CPU拥有一个runqueue 如果有多个CPU就要考虑进程个数的负载均衡问题 3.2 优先级

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    Linux进程地址空间、进程控制(一.进程创建、进程终止、进程等待)

    上次介绍了环境变量:Linux进程概念(四.main函数的参数、环境变量及其相关操作) 1.程序地址空间 牵扯到内存,肯定有事这张图啦。...当CPU执行进程中的指令时,它会根据程序计数器的值来获取下一条要执行的指令的虚拟地址 进程地址空间实质 代码和数据实际上是存储在物理内存中的,而进程空间(或称为虚拟地址空间)里存储的是代码和数据的虚拟地址...更新进程列表:操作系统会从进程列表中移除已终止的进程。 5.进程等待 5.1必要性 在Unix/Linux系统中,当子进程退出时,它的进程描述符仍然保留在系统中,直到父进程通过某种方式获取其退出状态。...在父进程中,wait 方法常被用来回收子进程的资源并获取进程的退出信息,从而避免产生僵尸进程。 wait 函数允许父进程等待其子进程结束,并可以获取进程的退出状态。...10秒后父进程开始回收 10~15秒:父进程正常运行,15秒后父进程结束 5.2.2waitpid()方法 waitpid 是 Unix 和 Linux 系统编程中用于等待子进程结束并获取其状态的系统调用

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    Linux】对进程地址空间的理解

    一、关于进程地址空间的简单理解 进程地址空间其实是分了很多个区域的,区域划分的本质就是区域内的各个地址都是可以使用的。...进程地址空间不是真实的物理内存,叫做虚拟内存。每一个进程都有自己独立的PCB,也有自己独立的地址空间。在32位机器下,进程地址空间的大小为[0,4GB]。...其中,PCB会记录一个进程的起始地址或基地址,这其实就是进程地址空间的首地址。...当子进程要对数据做修改时会发生写实拷贝,给子进程要修改的数据重新开辟一块物理空间,再将重新开辟的这块物理空间的地址填充入子进程的页表中,但此时页表中对应的虚拟地址并没有发生变化,所以可以看到父子进程访问同一个虚拟地址却打印出不同的内容...所以,进程地址空间就是数据结构,具体到进程中,就是特定数据结构的对象! 二、为什么要有进程地址空间和页表 1、将物理内存从无序变成有序,让进程以统一的视角看待内存。

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    Linux修炼】10.进程地址空间

    深入学习进程地址空间并克服Linux学习的第一道险关:4.1中的3:统一性! 1....那接下来就好好研究从哪里发现了这个问题:打开Linux环境,创建一个如下的mytest.c: #include #include int global_val =...地址空间的存在,可以更方便的进行进程进程的数据代码的解耦,保证了进程独立性这样的特征。 3:保证统一性(最难点) 接下来就要引入第三点,这一点也是从初学Linux到现在所碰到的第一个难关!...(在Linux下,虚拟地址和逻辑地址是一样的。) 先来个灵魂拷问:当我们写了一个程序在磁盘中,当他未载入到磁盘时,其内部的函数和变量有地址吗? 答案当然是肯定的。...**深思熟虑许久,我觉得可以同时从两个方面去理解:其一是因为在Linux系统中的指令,天然的CPU指令读取的自然是虚拟地址;其二是因为物理地址在这个过程中只有映射作用,也就是说程序加载到虚拟地址空间时,

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    Linux获取进程的PID

    Linux系统中常常需要获取进程的pid进行一些操作,而Linux 的交互式 Shell 与 Shell 脚本存在一定的差异,主要是由于后者存在一个独立的运行进程,因此在获取进程 pid 上二者也有所区别...ps 命令ps命令是最常用的Linux命令之一,用于获取当前系统中的进程信息,ps是显示瞬间进程的状态,并不动态连续;如果想对进程进行实时监控应该用top命令。...ps -aux表示显示所有包含其他使用者的行程,一般能够获取到比较详细的进程信息了,ps -ef也表示显示所有进程信息,连同命令行。因此如果想查找一个进程,通常这两个命令就比较全面了。...交互式 Shell 获取 pid在ps命令的基础上,如果我们知道进程的name,那么可以利用grep来获取其pid(需要通过-v来过滤掉grep本身),并通过awk显示出来。...,可以直接使用pidof:`pidof name`Bash Shell 脚本获取进程 pid在使用 Shell 脚本获取进程 pid 时,如果直接使用上述命令,可能会出现多个 pid 结果,例如:#!

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    Linux】翻山越岭——进程地址空间

    这里的地址实际上是虚拟地址(线性地址),Linux也有可能叫做逻辑地址。 我们可以感性地理解虚拟空间。 进程会认为自己是独占系统资源的,然而实际上并不是。...所以,对于我们刚开始的现象很好解释了: 父进程和子进程都有自己的独立的进程地址空间,且都有自己的页表结构,子进程由父进程创建,所以子进程地址空间是从父进程拷贝而来,刚开始的g_val经过映射指向同一个物理内存...;对于磁盘程序内部的地址称为逻辑地址,在Linux下,虚拟地址到线性地址、逻辑地址是一样的,但在其他地方,区分比较明确, ---- 二、为什么 了解了进程地址空间是什么了以后,那为什么存在进程地址空间呢...但是对于Linux而言,虚拟地址、线性地址、逻辑地址都是一样的。 ---- 三、怎么做 由操作系统管理进程地址空间。...补充: 对于区域划分,进程地址空间的划分实际上是这个样子: 0-3G是用户空间,而命令行参数和环境变量是在用户空间的,这也是为什么我们可以在main()函数通过第三个参数env获取环境变量的原因。

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