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。...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。
Linux的内存管理分为 虚拟内存管理 和 物理内存管理，本文主要介绍 虚拟内存管理 的原理和实现。在介绍 虚拟内存管理 前，首先介绍一下 x86 CPU 内存寻址的具体过程。...虚拟内存地址管理 应用程序使用 malloc() 函数向Linux内核申请内存时，Linux内核会返回可用的虚拟内存地址给应用程序。...每个进程都可以使用4GB的虚拟内存地址，所以Linux内核需要为每个进程管理这4GB的虚拟内存地址。例如记录哪些虚拟内存地址是空闲的可以分配的，哪些虚拟内存地址已经被占用了。...为了加速查找虚拟内存区，Linux内核还为 vm_area_struct 结构构建了一个 AVL树（新版本为红黑树），有兴趣的可以查阅源码或相关资料。...虚拟地址与物理地址映射 前面说过，虚拟地址必须要与物理地址进行映射才能使用，如果访问了没有被映射的虚拟地址，CPU会触发内存访问异常，并且调用异常处理例程对没被映射的虚拟地址进行映射操作。
摘要--本文旨在深入探讨Linux操作系统的虚拟内存管理机制。我们将从基本概念开始，逐步深入到内核级别的实现细节。为了达到这个目标，本文将结合理论讨论和实际的代码分析。...我们希望通过这种方式，使读者对Linux虚拟内存管理有更深入的理解。一、虚拟内存的基本概念在现代操作系统中，虚拟内存是一个非常重要的概念。...此外，虚拟内存还允许物理内存的超量使用，即所谓的“内存过量承诺”，这使得我们可以运行比物理内存还要大的程序。Linux操作系统采用了一种称为“分页”的技术来实现虚拟内存。...二、Linux虚拟内存管理的实现在Linux内核中，虚拟内存的管理主要涉及以下几个部分：页表管理、页面分配与回收、页面置换算法以及内存映射。1....当进程需要访问某个虚拟地址时，内核会使用页表来将该虚拟地址映射到物理地址。这个过程称为“地址转换”。在Linux内核中，页表的实现是非常复杂的。
在我们自己的购买的服务器环境中，一般是买的1g的内存，但是当服务器里面的东西装的比较多的时候就会导致内存不够用了,这个时候可以通过增加虚拟内存来夸大内存容量。...Linux设置虚拟内存 交换技术 交换（Swapping）技术它的主要特点是：打破了一个程序一旦进入内存，就一直驻留在内存直到运行结束的限制。...cache: 326 654 Swap: 4095 0 4095 [root@localhost swap]# 设置开机自动启用虚拟内存
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)。...Linux进程在虚拟内存中的标准内存段布局如下图所示： ? 其中，用户地址空间中的蓝色条带对应于映射到物理内存的不同内存段，灰白区域表示未映射的部分。...③空间大小：栈顶地址和栈的最大容量由系统预先规定(通常默认2M或10M)；堆的大小则受限于计算机系统中有效的虚拟内存，32位Linux系统中堆内存可达2.9G空间。...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 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
虚拟内存可以用来管理物理内存，进程直接和虚拟内存进行打交道而不是物理内存，为什么这样设计？ 什么是虚拟内存？...虚拟内存的作用 利用磁盘起到的缓存的作用，提高进程访问磁盘的速度。 虚拟内存可以为进程提供独立的内存空间，并通过动态链接库共享内存。...通过增加虚拟内存，避免了程序直接访问任意内存，修改了其他程序使用的数据导致程序崩溃，虚拟内存可以将不同进程使用的虚拟地址彼此隔离。...目前linux系统，采用四层页表结构页表结构，每个9位，最低12位作为偏移量。...总 虚拟内存可以结合磁盘和物理内存的优势为进程提供看起来速度足够快并且容量足够大的存储； 虚拟内存可以为进程提供独立的内存空间并引入多层的页表结构将虚拟内存翻译成物理内存，进程之间可以共享物理内存减少开销
前言 ---- 前不久组内又有一次我比较期待的分享：”Linux 的虚拟内存”。...我们知道系统里的基本单位都是 Byte 字节，如果将每一个虚拟内存的 Byte 都对应到物理内存的地址，每个条目最少需要 8字节（32位虚拟地址->32位物理地址），在 4G 内存的情况下，就需要 32GB...以上情况是页表内存在虚拟地址到物理地址的映射，而如果进程访问的物理地址还没有被分配，系统则会产生一个缺页中断，在中断处理时，系统切到内核态为进程虚拟地址分配物理地址。...根据虚拟内存的概念，在 32 位系统上运行 64 位软件也并无不可，但由于系统对虚拟内存地址的结构设计，64位的虚拟地址在32位系统内并不能使用。...常用管理命令 ---- 我们也可以自己来管理 Linux 的虚拟内存。
前不久组内又有一次我比较期待的分享：“Linux 的虚拟内存”。是某天晚上加班时，我们讨论虚拟内存的概念时，leader 发现几位同事对虚拟内存认识不清后，特意给这位同学挑选的主题。...我们知道系统里的基本单位都是 Byte 字节，如果将每一个虚拟内存的 Byte 都对应到物理内存的地址，每个条目最少需要 8字节（32位虚拟地址->32位物理地址），在 4G 内存的情况下，就需要 32GB...以上情况是页表内存在虚拟地址到物理地址的映射，而如果进程访问的物理地址还没有被分配，系统则会产生一个缺页中断，在中断处理时，系统切到内核态为进程虚拟地址分配物理地址。...根据虚拟内存的概念，在 32 位系统上运行 64 位软件也并无不可，但由于系统对虚拟内存地址的结构设计，64位的虚拟地址在32位系统内并不能使用。...常用管理命令 我们也可以自己来管理 Linux 的虚拟内存。
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...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。...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...-P14 [5] 深入理解计算机系统中文版[M].C9.7.2.Linux虚拟内存系统.P580-P581 [6] 俞甲子,石凡,等.程序员的自我修养——链接、装载与库[M].北京:电子工业出版社,
Linux虚拟内存地址空间 为了防止不同进程同一时刻在物理内存中运行而对物理内存的争夺和践踏，采用了虚拟内存。 虚拟内存技术使得不同进程在运行过程中，它所看到的是自己独自占有了当前系统的4G内存。...还有进程运行过程中，要动态分配内存，比如malloc时，也只是分配了虚拟内存，即为这块虚拟内存对应的页表项做相应设置，当进程真正访问到此数据时，才引发缺页异常。...请求分页系统、请求分段系统和请求段页式系统都是针对虚拟内存的，通过请求实现内存与外存的信息置换。 虚拟内存的好处： 扩大地址空间； 内存保护：每个进程运行在各自的虚拟内存地址空间，互相不能干扰对方。...，这些数据结构要占用额外的内存 虚拟地址到物理地址的转换，增加了指令的执行时间。...操作系统中的缺页中断 malloc()和mmap()等内存分配函数，在分配时只是建立了进程虚拟地址空间，并没有分配虚拟内存对应的物理内存。
虚拟内存是将硬盘规划出一个区间用来读取数据的空间，建立虚拟内存可以提高服务器的运行效率。...目前，大多数服务器操作系统都使用了虚拟内存，Windows系统一般称为“虚拟内存”;而Linux称作“交换空间”。 这里主要讲解Linux系统如何建立虚拟内存。...Linux系统建立虚拟内存，一般通过建立swap file完成。先建立swap这个装置或是档案后，将他格式化为swap格式，最后将他挂载到系统上即可。...方法如下： 一、 建立虚拟内存装置 直接再加一颗硬盘，并且将其中的某个分区规划为swap 的文件系统 1、(1) fdisk /dev/hd[a-d] (2) 将该分区的ID改为82 ，...1-16] 将上面1中的分区格式化为swap的档案格式 3、swapon /dev/hd[a-d][1-16] 启动swap ,顺便说一下 关掉swap的命令为swapoff 二、建立虚拟内存档案
我们知道系统里的基本单位都是 Byte 字节，如果将每一个虚拟内存的 Byte 都对应到物理内存的地址，每个条目最少需要 8字节（32位虚拟地址->32位物理地址），在 4G 内存的情况下，就需要 32GB...以上情况是页表内存在虚拟地址到物理地址的映射，而如果进程访问的物理地址还没有被分配，系统则会产生一个缺页中断，在中断处理时，系统切到内核态为进程虚拟地址分配物理地址。...根据虚拟内存的概念，在 32 位系统上运行 64 位软件也并无不可，但由于系统对虚拟内存地址的结构设计，64位的虚拟地址在32位系统内并不能使用。...此外，Java 读取的文件也会被映射为虚拟内存，在虚拟机默认配置下 Java 每个线程栈会占用 1M 的虚拟内存。具体可以查看 为什么linux下多线程程序如此消耗虚拟内存。...常用管理命令 我们也可以自己来管理 Linux 的虚拟内存。
文章目录 一、mmap 创建内存映射原理 ( 分配虚拟内存页 | 物理地址与虚拟地址进行映射 | 产生缺页异常并分配物理内存页 ) 1、分配虚拟内存页 2、物理地址与虚拟地址进行映射 3、产生缺页异常并分配物理内存页...二、mmap 库函数与 mmap 内核系统调用函数 一、mmap 创建内存映射原理 ( 分配虚拟内存页 | 物理地址与虚拟地址进行映射 | 产生缺页异常并分配物理内存页 ) ---- 1、分配虚拟内存页...分配 虚拟内存页 : 应用进程 调用 mmap 函数后 , 在 Linux 系统中 创建 " 内存映射 “ 时 , 会在 ” 用户虚拟地址空间 “ 中 , 分配一块 ” 虚拟内存区域 " ; 此处调用的...物理地址与虚拟地址进行映射 : 调用 Linux 内核空间 的 系统调用 mmap 函数 , 实现了 " 物理内存地址 " 与 " 虚拟内存地址 " 的映射关系 ; Linux 内核中的 mmap 系统调用函数...: int mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma) 3、产生缺页异常并分配物理内存页 缺页异常 : Linux 内核在分配 " 物理内存
今天给大家分享Linux虚拟内存相关的知识，希望的对大家能有所帮助！ 1、虚拟内存 毋庸置疑，虚拟内存是操作系统中最重要的概念之一。我想主要是由于内存的重要”战略地位”。...我们知道系统里的基本单位都是 Byte 字节，如果将每一个虚拟内存的 Byte 都对应到物理内存的地址，每个条目最少需要 8字节（32位虚拟地址->32位物理地址），在 4G 内存的情况下，就需要 32GB...以上情况是页表内存在虚拟地址到物理地址的映射，而如果进程访问的物理地址还没有被分配，系统则会产生一个缺页中断，在中断处理时，系统切到内核态为进程虚拟地址分配物理地址。...根据虚拟内存的概念，在 32 位系统上运行 64 位软件也并无不可，但由于系统对虚拟内存地址的结构设计，64位的虚拟地址在32位系统内并不能使用。...8.4 常用管理命令 我们也可以自己来管理 Linux 的虚拟内存。
因此，需要深入学习 Linux 的虚拟内存管理方面的内容来解释这个现象。...Linux 的虚拟内存管理有几个关键概念： 每个进程有独立的虚拟地址空间，进程访问的虚拟地址并不是真正的物理地址 虚拟地址可通过每个进程上页表与物理地址进行映射，获得真正物理地址 如果虚拟地址对应物理地址不在物理内存中...基于以上认识，这篇文章通过本人以前对虚拟内存管理的疑惑由浅入深整理了以下十个问题，并通过例子和系统命令尝试进行解答。 Linux 虚拟地址空间如何分布？ 32 位和 64 位有何不同？...一.Linux 虚拟地址空间如何分布？ 32 位和 64 位有何不同？...这也是 Linux 虚拟内存管理的核心概念之一。 四. 如何查看进程虚拟地址空间的使用情况？ 进程地址空间被分为了代码段、数据段、堆、文件映射区域、栈等区域，那怎么查询这些虚拟地址空间的使用情况呢？
接上篇：十问 Linux 虚拟内存管理 ( 一 ) 五. free 的内存真的释放了吗（还给 OS ） ? 前面所有例子都有一个很严重的问题，就是分配的内存都没有释放，即导致内存泄露。...此时，空闲总空间为 100K ，但由于虚拟地址不连续，无法合并，空闲空间无法满足大于 60k 的分配请求。...然而，以上主要介绍了 glibc 虚拟内存管理主要内容，事实上，在并发情况下， glibc 的虚存管理会更加复杂，碎片情况也可能更严重，这将在另一篇再做介绍。...https://en.wikipedia.org/wiki/X86-64#Canonical_form_addresses https://www.ibm.com/developerworks/cn/linux
---- ---- 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...env_start, env_end; unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; /* for /proc/PID/auxv */ struct linux_binfmt...（页表的引出） 1.虚拟存储技术是操作系统管理进步的体现（可怜的进程不知道自己已经被画饼了） 虚拟内存是计算机系统内存管理的一种技术。...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.
文章目录 一、vm_area_struct 结构体 二、task_struct 进程描述符、mm_struct 内存描述符、vm_area_struct 虚拟内存区间 之间的关系 一、vm_area_struct...结构体 ---- 在 Linux 内核中 , 使用 vm_area_struct 结构体描述 " 进程 " 的 " 用户虚拟地址空间 " 的 地址区间 ; vm_area_struct 结构体 定义在...Linux 内核源码 linux-4.12\include\linux\mm_types.h#284 位置 ; 在之前的博客 【Linux 内核 内存管理】虚拟地址空间布局架构 ⑥ ( mm_struct...结构体源码 | vm_area_struct 结构体源码 ) 【Linux 内核 内存管理】虚拟地址空间布局架构 ⑦ ( vm_area_struct 结构体成员分析 | vm_start | vm_end...虚拟地址空间 " 中的区间 , 定义在 Linux 内核源码 linux-4.12\include\linux\mm_types.h#284 位置 ; 该结构体 各个成员 含义 参考 【Linux 内核
对于linux 0.11而言，是把虚拟内存设置为了0-4G大小，而这块虚拟内存是被多个进程共享的，如下图所示: 因为每个进程的段空间不重叠，意味着各个进程的虚拟空间中的虚拟地址不会重叠，那么对应各个进程的虚拟地址解析得到的虚拟页号不会重叠...mmap的实现不是基于linux 0.11的虚拟内存管理方式，而是更复杂的方式，这里大家需要记住上面标红的那段话。...如图所示： 进程的虚拟地址空间，由多个虚拟内存区域构成。 虚拟内存区域是进程的虚拟地址空间中的一个同质区间，即具有同样特性的连续地址范围。...Linux内核使用vm_area_struct结构来表示一个独立的虚拟内存区域，由于每个不同质的虚拟内存区域功能和内部机制都不同，因此一个进程使用多个vm_area_struct结构来分别表示不同类型的虚拟内存区域...，其在当前进程的虚拟地址空间中，寻找一段满足大小要求的虚拟地址，并且为此虚拟地址分配一个虚拟内存区域(vm_area_struct结构)，初始化该虚拟内存区域，插入到进程虚拟地址区域的链表和红黑树中 实现地址映射关系
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