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...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。...，所以在地址空间的初始化数据中就有它的地址虚拟地址，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。...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。
进程的地址有三种，分别是虚拟地址（逻辑地址）、线性地址、物理地址。在分析之前先讲一下进程执行的时候，地址的解析过程。...然后根据cs的值选择idt表格中的一项，从而得到代码段的基地址和限长，用基地址加上ip指向的偏移得到一个线性地址，这个线性地址分为三个部分，分别是页目录索引，页表索引，物理地址偏移。...然后到页目录吧和页表中找到物理地址基地址，再加线性地址中的偏移部分，得到物理地址。下面我们看看这些内容是怎么设置的，使得执行的时候能正确找到我们想要的地址去执行代码。我们从fork函数开始。...用线性地址的首地址加上ip 中的偏移，得到线性地址，然后再通过页目录和页表得到物理 地址，物理地址还没有分配则进行缺页异常等处理。...这就是linux0.11版本中进程地址管理的实现。下面是fork后的结构图。 ?
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
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。...这并不意味着内核使用那么多物理内存，仅表示它可支配这部分地址空间，根据需要将其映射到物理内存。 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。...Linux通过对栈、内存映射段、堆的起始地址加上随机偏移量来打乱布局，以免恶意程序通过计算访问栈、库函数等地址。...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。...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。...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。
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...，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...首先会检查CPU的分页状态寄存器标志位是否被设置，如果被设置MMU会捕获这个虚拟地址并将其转换成相应的物理地址然后提交给CPU，在由CPU到内存中去取数据！
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？...如果启用了分页机制，那么MMU内存管理单元会在内存映射表里寻找与线性地址对应的物理地址。若没有启用分页机制，那么线性地址直接就是物理地址。...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。...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。
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....在内存中是以字节为单位存储信息的，每一个字节单元都会有唯一一个内存物理地址，又叫实际地址、绝对地址或二进制地址，物理地址空间从0开始编号，每次按顺序增加1，所以虚拟地址空间是呈线性增长的。 2....[AT_VECTOR_SIZE]; /* for /proc/PID/auxv */ struct linux_binfmt *binfmt; cpumask_t cpu_vm_mask...线性地址、虚拟地址、逻辑地址在理解层面其实是一样的，但是在不同的场景下他们拥有了不同的名字，比如你在学校叫张三，公司里叫小张，家里叫张张，你其实就一个名字，但在不同的场景下，你有了不同的叫法。...磁盘上程序的编址方式是按照线性编址的，由于是虚拟的，所以程序认为从0x00000000到0xFFFFFFFF的地址，程序他自己都可以使用，这样的编址方式是比较新的，称之为虚拟地址，你也可以将他叫做逻辑地址
在 Linux 系统中，采用了虚拟内存管理技术，事实上大多数现在操作系统都是如此！...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...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...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。
一、Linux内核动态内存分配与释放 1.1 kmalloc函数 Kmalloc分配的是连续的物理地址空间。...interrupt_init); /*驱动入口*/ module_exit(interrupt_exit); /*驱动出口*/ MODULE_LICENSE("GPL"); 1.2 vmalloc 函数 分配的空间是线性的...1.2.3 示例 #include #include #include #include <linux...，我们把这个地址范围称为虚拟地址空间，该空间中的某一个地址我们称之为虚拟地址。...与虚拟地址空间和虚拟地址相对应的则是物理地址空间和物理地址，大多数时候我们的系统所具备的物理地址空间只是虚拟地址空间的一个子集。
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。...由于开启了分页机制，内核想要访问物理地址空间的话，必须先建立映射关系，然后通过虚拟地址来访问。为了能够访问所有的物理地址空间，就要将全部物理地址空间映射到 1G 的内核线性空间中，这显然不可能。...虽然这样存在效率的问题，但是内核毕竟可以正常的访问所有的物理地址空间了。 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： ?
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。
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
文章目录 一、Linux 内核地址空间布局简介 二、Linux 内核地址空间布局 图示 一、Linux 内核地址空间布局简介 ---- " Linux 内核地址空间布局 " 对应代码在 Linux 内核源码的...linux-4.12\arch\arm64\include\asm\memory.h#66 位置 ; /* * PAGE_OFFSET - the virtual address of the start...TASK_UNMAPPED_BASE (PAGE_ALIGN(TASK_SIZE / 4)) #define KERNEL_START _text #define KERNEL_END _end 二、Linux...内核地址空间布局 图示 ----
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 ?...最后我们通过一个打印变量地址的小程序进行验证，仔细观察没有初始化的全局变量和一些静态变量的线性地址。 ?
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。
【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...（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。...Linux 线性地址，逻辑地址和虚拟地址的关系？
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。...、MacOS、Linux、Android； 不用MMU的是：FreeRTOS、VxWorks、UCOS…… 与此相对应的：CPU也可以分成两类，带MMU的、不带MMU的。...带MMU的是：Cortex-A系列、ARM9、ARM11系列； 不带MMU的是：Cortex-M系列……（STM32是M系列，没有MMU，不能运行Linux，只能运行一些UCOS、FreeRTOS等等）...内存访问级别的设置和修改(内存保护)，在完成映射的同时，会设置CPU访问该段内存的访问级别(3,2,1,0 Linux只有用户空间3，内核空间0)， 如图： ro表示read only 0和3表示访问级别
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