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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。...比如 Windows 下的“进程因非法操作需要关闭” 和 Linux 下的 “Segmentation fault”,一般都是由于进程访问了非法的内存地址。...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

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进程虚拟地址空间

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...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...因为程序代码加载到内存的地址是由系统随机分配的,是无法预知的,所以程序的运行地址在编译程序时是无法确认的。 针对以上的一些问题,就引入了虚拟地址机制。...所有应用程序运行在自己的虚拟地址空间中,使得进程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: ⚫ 进程进程进程与内核相互隔离。

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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...数据 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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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。...前面的标志表示进行不睡眠的高优先级分配。在中断处理程序和其他不能睡眠的代码段中需要。后面的标志可以睡眠,在没有持自旋锁的进程上下文中使用。此函数返回内核逻辑地址。...一般填写的模式: GFP_ATOMIC:用来从中断处理和进程上下文之外的其他代码中分配内存,分配内存优先级高,不会阻塞 GFP_KERNEL:内核内存的正常分配方式,可能会阻塞。...,malloc分配的是用户的内存 2.​ kmalloc保证分配的内存在物理上是连续的,vmalloc保证的是在虚拟地址空间上的连续 3.​ kmalloc能分配的大小有限,vmalloc能分配的大小相对较大...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可执行文件与进程虚拟地址空间

Linux可执行文件与进程虚拟地址空间 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,可以查看一个进程虚拟地址空间,通过命令 cat /proc/pid/maps ?...segment映射到进程虚拟地址空间中的一个VMA中。

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Linux】地址空间&&虚拟地址

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。...子进程的地址空间也会有一个虚拟地址,子进程对应的页表也来自父进程,所以页表保存的地址,从而子进程也会指向那个g_val。...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。...所以当父进程用id的时候,它认为id大于0;子进程在返回的时候它认为id等于0。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

在多任务操作系统中,每个进程都运行在属于自己的内存沙盘中。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)。...在Linux中,内核空间是持续存在的,并且在所有进程中都映射到同样的物理内存。内核代码和数据总是可寻址,随时准备处理中断和系统调用。...与此相反,用户模式地址空间的映射随进程切换的发生而不断变化。 Linux进程在虚拟内存中的标准内存段布局如下图所示: ?...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 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...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

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通过linux0.11源码理解进程虚拟地址、线性地址、物理地址

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。...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。...)); p->state = TASK_RUNNING; /* do this last, just in case */ return last_pid; } fork函数收到分配一页的物理内存保存...然后计算进程的代码和数据的线性地址首地址和限长,写到ldt的描述符中。接着复制页表,但是不分配物理地址。最后把tss结构和ldt结构挂载到GDT中。fork函数就完成了。...最后根据tss中的cs和ip执行进程。这就是文章开头的过程。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。 ?

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用户态进程如何得到虚拟地址对应的物理地址?

一般我们不需要从用户态得到进程虚拟地址对应的物理地址,因为一般来说用户进程是完全不关心物理地址的。 少数应用场景下,用户可能会关心,比如在用户态做DMA的场景(如DPDK之类的)。...从用户态得到虚拟地址对应的物理地址,我们不可能去walk进程的page table,也没有权限。不过还好内核给我们提供了一个接口,叫pagemap,而且,这个接口与硬件的体系架构无关。...在/proc/pid/下面有个文件叫pagemap,它会每个page,生成了一个64bit的描述符,来描述虚拟地址这一页对应的物理页帧号或者SWAP里面的便宜,详见文档: linux/Documentation...下面我们忽略swap的影响(假设关闭了swap或者page一直是pin的状态),从DPDK抄一段虚拟地址转换为物理地址的代码: #define phys_addr_t uint64_t #define...... /* * the pfn (page frame number) are bits 0-54 (see * pagemap.txt in linux

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手把手教你---进程资源分配

---- 二 化简资源分配图 ---- 方法步骤 第一步:先看系统还剩下多少资源没分配,再看有哪些进程是不阻塞(“不阻塞”即:系统有足够的空闲资源分配给它)的 第二步:把不阻塞的进程的所有边都去掉,形成一个孤立的点...,再把系统分配给这个进程的资源回收回来 第三步:看剩下的进程有哪些是不阻塞的,然后又把它们逐个变成孤立的点。...第一步:先看R1资源,它有三个箭头是向外的,因此它一共给进程分配了3个资源,此时,R1没有空闲的资源剩余。...第二步:再看R2资源,它有一个箭头是向外的,因此它一共给进程分配了1个资源,此时,R2还剩余一个空闲的资源没分配。...由于这个资源分配图可完全简化,因此,不会产生死锁。 而如果资源分配图中的点,最终不能够化成孤立的点,则进程资源图不能够完全简化,从而会发生死锁。

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linux通过进程名杀死进程_linux关闭进程命令

笔记:根据一个进程的名字或启动此进程的命令(连续的一部分即可)杀死进程 一、使用单条命令 ps -ef | grep 进程名/启动进程的命令 | grep -v grep | awk ‘{print $2...}’ | xargs kill -9 执行结果: [1]-  已杀死               sleep 200 [2]+  已杀死               sleep 200 二、编写脚本 linux.../bin/bash # 脚本名:kill_process.sh # 脚本功能:强制杀死进程 方式kill -9     # 1通过ps查询进程的id     # 2使用kill -9 强制终止进程...函数功能:根据进程名杀死程序     参数:进程名     返回值:无 !...————————————————————— # 根据进程名查询包含进程名的进程 并排除grep查询进程和此脚本进程 ps -ef | grep “$pName” | grep -v grep | grep

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C++ 为进程、线程分配 CPU 资源

将不同任务分配至不同计算资源有利于资源合理分配,降低冲突,如果使用得当还可能提升系统性能,本文记录 C++ 实现 CPU 资源分配的方法。...因此,将线程(进程)绑定到指定CPU核心,从而不让windows自作主张帮我们分散任务,从而提高单线程效率是很有必要的。 而在 C++ 编程中可以实现任务的 CPU 分配。...C++ 实现 CPU 分配 进程分配 CPU 资源 核心函数为 setProcessAffinityMask, 为指定进程的线程设置处理器关联掩码,官方文档。...CPU 在努力工作,表示分配成功。...这实际上改变了进程的组分配。 获取进程分配掩码 核心函数为 getProcessAffinityMask,检索指定进程进程关联掩码和系统的系统相关性掩码。

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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…

理论上应该有2^32次方个物理地址,也就是4×2的30次方个地址,1G=1024MB,1MB=1024KB,1KB=1024byte,1byte=8bit,1bit=1二进制位,所以在32位操作系统下,分配进程虚拟地址空间大小为...故事讲完了,peter其实相当于我们的操作系统,答应给儿子的十亿美金就是虚拟地址空间,儿子就相当于进程,平常给到儿子手里的美金才是实际分配进程的物理内存空间。 3....操作系统其实是通过一个叫mm_struct的数据结构来给操作系统画饼的,这个数据结构定义出来的对象其实就是操作系统给进程分配虚拟地址空间,每个进程都以为他自己是独占4G的内存空间的,但是实际上并不是这样...,操作系统只会分配进程他实际需要的空间大小,而不是说直接把4G的空间全都给进程,这4GB大小只是一个范围而不是空间,也就是一个区域性的概念。...env_start, env_end; unsigned long saved_auxv[AT_VECTOR_SIZE]; /* for /proc/PID/auxv */ struct linux_binfmt

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Linux进程学习【进程状态】

本文将会带着大家认识的各种 进程 状态 ---- 正文 在谈 进程状态 之前,首先要回顾下之前的 进程 相关知识 OS管理的本质是先描述,再组织 OS并非直接管理 进程 ,而是管理 进程 的 PCB(...,即把手机揣进兜里,然后 专心执行走路这个 进程 进程状态 进程 有各种运行状态,方便OS进行管理,在 Windows 中,进程 状态是这样的 而在我们 Linux 中,新建、就绪、运行都可以看作...运行 R 这一个状态,所以比较清晰 而我们今天要学习的正是 Linux 中的 进程 状态 进程是何种状态,取决于此进程的PCB在哪里排队 ️运行 R 首先来看看第一种状态 R 以我们以往的认知来说...父进程,此时 子进程 会被OS领养 子进程 的 父进程 变为 1号进程进程 就变成了一个 孤儿进程 发出指令终止 父进程 假设 子进程 不被 1号进程 领养 子进程 退出时就会无人回收...,成为一只游离的僵尸 僵尸进程 有 内存泄漏 的风险 因此 子进程 会被OS领养 ---- 总结 以上就是关于进程学习【进程状态】的全部内容了,我们简单学习了 进程 的相关状态,知道了何为 阻塞、进程

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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...,大佬们提出了 虚拟地址空间 这个概念,有了 虚拟空间 后,当进程创建时,系统会为其分配属于自己的 虚拟空间,需要使用内存时,通过 寻址 的方式,使用物理地址上的空间即可 多个进程互不影响,动态使用,做到...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...当 进程 完成退出时,内核会将相关的页表项删除掉,以便分配给新的 进程 原话出处:ARM体系架构——MMU 系统底层机制的研究是非常生涩的,这里简言之就是 页表 记录信息,通过 MMU 机制进行寻址使用内存...---- 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,在种种机制的加持之下,OS 对进程的管理变得更加得心应手

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