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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..., 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

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Linux】地址空间&&虚拟地址

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。...地址空间 2.1 理解地址空间 地址空间本质是内核的一个struct结构体,结构体里面有各种各样的区域划分,内部有很多的属性都是表示start,end的范围。...来看看源码里面描写这个结构体: 并不是限定了某一个范围,而是这个范围之间它所对应地址空间都可以使用。这个范围可以根据页表映射到物理内存。 操作系统给每一个进程都划分一块进程地址空间。...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。

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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。...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。...这两块空间大小取决于栈、共享库的大小和数量。这样来看,是否应用程序可申请的最大堆空间只有2GB?事实上,这与Linux内核版本有关。...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 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。...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。

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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…

下面就是mm_struct中各个区域的划分,每个区域都有自己的区域起始地址和区域结束地址,但这些地址都是虚拟地址,这都是操作系统画给进程的大饼。 2....定义局部变量,调用函数,malloc、new开辟空间本质上就是在扩大栈区或堆区 函数调用结束,free、delete释放空间本质上就是在缩小栈区或堆区 4.每个进程都要有自己的虚拟地址空间,这个虚拟地址空间是...env_start, env_end; unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; /* for /proc/PID/auxv */ struct linux_binfmt...,所以这时候虚拟地址空间和页表也就随之而生了。...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。

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进程的虚拟地址空间

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...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。

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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

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...在可执行的文件的内部,划分出了一些专门的段,如代码段,数据段,BSS段等。...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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Liunux内核内存管理之虚拟地址空间

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...MMU完成虚拟内存到物理内存的映射,即虚拟地址映射为物理地址; 流水线中预取指令取到的地址是虚拟地址,需要MMU转换以及设置访问权限 MMU采用分页机制(即按页来划分物理内存) 用MMU的是:Windows...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。...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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Linux下内存空间分配、物理地址与虚拟地址映射

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。...; flags:要映射的IO空间的和权限有关的标志; phys_addr:是要映射的物理地址 size:是要映射的长度,单位是字节 头文件:#include 功能:将一个IO地址空间映射到内核的虚拟地址空间上去...与虚拟地址空间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。...虚拟地址空间划分成称为页(page)的单位,而相应的物理地址空间也被进行划分,单位是页帧(frame).页和页帧的大小必须相同。...一个32bits虚拟地址,可以划分为220个内存页,如果都以页为单位和物理页帧随意映射,页表的空间占用就是220*sizeof(PTE)*进程数(每个进程都要有自己的页表),PTE一般占4字节,即每进程

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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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基于octree的空间划分及搜索操作

(1) octree是一种用于管理稀疏3D数据的树形数据结构,每个内部节点都正好有八个子节点,介绍如何用octree在点云数据中进行空间划分及近邻搜索,实现“体素内近邻搜索(Neighbors within...K 近邻算法使用的模型实际上对应于对特征空间划分。K 值的选择,距离度量和分类决策规则是该算法的三个基本要素: K 值的选择会对算法的结果产生重大影响。...OctreePointCloudDensity:存储每一个叶节点体素中点的数目,它可以进行空间点集密集程度的查询 (2) 无序点云数据集的空间变化检测 octree是一种管理稀疏3D数据的树状结构,...利用octree实现多个无序点云之间的空间变化检测,这些点云可能在尺寸。...分辨率 密度,和点顺序等方面有所差异,通过递归的比较octree的树结构,可以鉴定出由octree产生的体素组成的区别所代表的空间变化,还要学习关于octree的“双缓冲”技术,以便实时的探测多个点云之间的空间组成的差异

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Linux 内核】进程管理 ( 进程与操作系统 | 进程与程序 | 进程与线程 | 虚拟地址空间 )

文章目录 一、进程与操作系统 二、进程与程序 三、进程与线程 四、虚拟地址空间 一、进程与操作系统 ---- 操作系统与硬件的关系 : 操作系统 使用 硬件 提供的资源 , 如 CPU , 内存 , 磁盘...的组合在一起的文件 , 在操作系统中运行起来之后 , 才叫做 进程 ; 进程 是 运行的 程序 ; 三、进程与线程 ---- 进程 与 线程 : 线程 是 运行的基本单位 , 进程 是 线程 的容器 ; 四、虚拟地址空间...---- 进程 与 内存管理 : 进程 是 内存管理 的基本单元 , 每个进程都是 独立的内存管理单元 ; 在 Linux 内核中 , 进程 又被称为 任务 ; 虚拟地址空间概念 : 每个 进程 作为...独立的内存管理单元 , 其内存单元 称为 虚拟地址空间 , 进程 的 虚拟地址空间 分为 用户虚拟地址空间 ( 每个进程独立拥有 ) 内核虚拟地址空间 ( 所有进程共享 ) 操作系统 中 运行的 所有进程...共享 内核虚拟地址空间 , 每个 进程 都 拥有 独立的 用户虚拟地址空间 ;

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