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！...而我们观察进程地址空间，发现里面是一堆的地址划分。...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
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。...那么 OS 如何对进程地址空间进行管理呢？在学习了 【Linux】计算机的软硬件体系结构 后，对于这个问题，相信大家已经能够轻松拿捏了 – 管理的本质是对数据进行管理，管理的方法是先描述，再组织。...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。
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。...如果读取的是内存中的地址，肯定不会出现这样的情况，所以，我们有理由怀疑：读取的根本不是内存中的地址。 但是由此我们就可以知道，程序地址空间并 不是 内存，它的正确叫法为 进程地址空间！...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：子进程同享父进程的地址空间，而mm_user和mm_count就对其计数。...3.什么是进程地址空间 我们先讲一个小故事： 美国有一个富豪，资产高达十亿美金。...虚拟地址空间的存在，可以更方便的进行进程和进程代码和数据的解耦，更好的保证了 进程的独立性特征。
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...，子进程对数据的修改，不影响父进程 子进程要对value修改时，在内存中重新申请一块空间，拷贝value值给新空间，重新映射指向新开辟的空间，导致不影响父进程的value值 ，最终将新开辟的空间value...，在地址空间中申请空间，在页表处只填写虚拟地址，物理地址处不填写，就不需要在物理地址处申请空间，过一会，进程尝试对空间写入，在重新申请空间把映射关系创建好，整体机制被叫做 缺页中断 8....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
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...1、引入及概念 对于上述的程序地址空间，其实它的真实面貌为进程地址空间，对于进程地址空间本质上来说是一个虚拟地址空间，并非真实的物理空间 示例： #include #include...，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
一、是什么 进程地址空间是什么？...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，因此子进程的进程地址空间是拷贝父进程的进程地址空间。...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。...三、怎么办 操作系统要为每一个进程分配地址空间，那么操作系统是否要管理这些地址空间呢？当然是要管理的。 那么，操作系统怎么管理进程的地址空间？
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？...实际上进程地址空间就是操作系统喂给进程的一块“饼”，OS会跟每个进程说，你们有4G的内存空间（栈区、堆区、静态区...）可以使用，但实际上，只有当进程需要用的时候，OS才会分配空间给进程。
今天的博文可能会有点枯燥，由于博主的水平有限，希望大家指正博文的缺点 进程地址空间是什么？...虽然打印出来的地址是一样的，但是这绝对不是真的地址，只是一个假的地址，说明打印出来的地址并不是在物理内存上的地址！ 在Linux地址下，这种地址叫做 虚拟地址。...其实进程地址空间只是一个比较抽象的存在，它本质上是一种将各个区域划分的内核数据结构，分别与各自的特定进程关联起来，并且各个进程都有自己私有的一份进程地址空间 所以大家还得记住，大家印象当中的那张图不是真实的内存...为什么要有进程地址空间？ 大家可能会有疑惑，为什么我要平白无故地创造出一个进程地址空间呢？这不是在在误导我们吗？...写时拷贝支撑了进程地址空间的存在，保证了进程的正常运行！
进程地址空间是操作系统提供给每个应用程序或进程的一块独立的内存空间，它决定了进程能够访问的内存范围以及内存布局。话不多说，开启我们今天的话题！...✈️什么是进程地址空间 每一个进程都存在一个进程地址空间，且 在32位平台下范围为 [0, 4GB]; 在详细说明进程地址空间之前，我们先说个故事： 有一天，阿熊敲代码敲到很晚，并且第二天早上还有课...虚拟地址空间本质上就是一种数据结构！ task_struct 指向某一个进程地址空间，而进程地址空间以链式结构存储，于是操作系统对进程地址空间的管理，变为对该链表的增删查改！...要想更好了解进程地址空间，我们有必要深入学习进程地址空间的属性。 ...进程地址空间本质上也是一种数据结构，并且彼此是链式连接的，于是 操作系统对进程地址空间的管理变为了对链表的增删查改！ 我们了解了进程地址空间中一定存在许多的地址划分，用来区分各个地址区域。
2.程序地址空间 2.1 研究背景 kernel 2.6.32 32位平台 2.2 程序地址空间回顾 在C语言的时候，有这样的空间布局图 可是我们对他并不理解 来段代码感受一下 #include...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
文章目录 一.感性理解进程地址空间 二.理性认识进程地址空间 1.虚拟和物理地址空间 2.虚拟地址和物理地址联系 a.页表映射 b.写时拷贝 三.为什么要存在进程地址空间 在正式开始之前我们首先来看这样的一个现象...进程要被管理，进程地址空间也要被管理，进程地址空间通过先描述后组织的方法形成一个mm_struct被管理。...为了更有效的管理和少出错，现代系统提供了虚拟存储器，虚拟存储器为每个进程提供了一个大的，一致的，私有的地址空间，这个地址空间就是进程地址空间。...1.虚拟和物理地址空间 进程是操作系统中最成功的概念之一，每个进程都具有一个私有的虚拟地址空间，它提供一个假象使进程觉得自己独占内存空间。...但是每个进程都认为自己独享4GB的空间，一个进程的虚拟地址就是4GB的空间范围（我没说大小，因为这个空间是虚拟的），即2^32个地址，但对于32位的机器来说总共的物理地址也就是这么多。
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。
虚拟地址空间 2.1 感性理解虚拟地址空间 2.2 如何“画饼” 2.3 地址空间的区域划分 3. 进程地址空间与内存的关系 3.1 虚拟地址和物理地址 3.2 多进程的映射关系 4....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....地址空间的存在，可以更方便的进行进程和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，
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。...因为除了用户进程，操作系统会独占一部分虚拟内存空间，用户进程只能使用操作系统分配给进程的地址空间，如果用户进程访问未经允许的地址空间，则会被操作系统判为非法请求，结果就是程序被操作系统强制结束。...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。
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，所以子进程的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。...并且操作系统会为每个进程创建进程地址空间，但是对于操作系统来说，存在着比较多的进程，所以操作系统需要对进程地址空间进行管理。如何去管理？先描述，在组织。这是我们之前所说的。
2.2进程地址空间 通过下面这段代码我们可以发现一个问题，就是在子进程改掉全局变量g_val之后，子进程和父进程的g_val发生了变化，这是正常的，因为进程间具有独立性，但是地址确是一样的，那么同一个地址可能存储两个不一样的值吗...那么每一个进程运行之后都有自己的进程地址空间，并且在os层面都要有页表映射结构，那么子进程在创建出来后会继承父进程的大部分数据，当然包括这张页表，所以我们在上面的测试中能够看到g_val这个变量在子进程和父进程的地址是一样的...所以当进程切换时，要把PCB和进程的页表地址都要进行切换。那么进程的地址空间是在PCB中的，只需要切换PCB，就可以把页表，地址空间，数据全部切换了。...2.3.6 进程挂起 进程挂起在linux中的体现就是当进程正在运行，系统内存已经严重不足，这个进程代码和内存依旧要占空间，但是又不会被调度，那么OS就会把这个进程挂起，那么我们怎么知道这个进程挂起了呢...那么进程切换，进程挂起，缺页中断这些事情进程都是不知道的，都是内存管理，也就是进程地址空间在执行，这样就实现了OS层面上模块的解耦，也就是为什么要有进程地址空间和页表的理由。
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。...我们称之为：进程地址空间 2.进程地址空间 进程地址空间是操作系统中一个重要的概念，它描述了一个进程在运行时所能访问的虚拟地址范围。...每个进程都有自己独立的地址空间，使得多个进程可以同时运行而互相不干扰 地址空间是指一个进程可以使用的内存范围，通常由连续的地址组成。...在这个地址空间内，操作系统会进行地址映射，将进程的虚拟地址映射到物理内存上，以实现对内存的访问和管理。 当一个进程被创建时，操作系统会为该进程分配一块内存空间，用来存放进程的地址空间。...虚拟地址空间是操作系统为每个进程提供的一个假象，使得进程仿佛拥有整个内存空间 进程地址空间可以理解成是一套规范，或者是一套边界，可以方便我们系统进行编辑性检查的一个东西 进程地址空间并不会把每个虚拟地址都显式地存储起来
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...️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...（权限设置） 将 进程管理 和 内存管理 进行 解耦，方便 OS 进行更高效的管理 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
进程地址空间的隔离 是现代操作系统的一个显著特征。这也是区别于 “古代”操作系统 的显著特征。 进程地址空间隔离意味着进程P1无法以随意的方式访问进程P2的内存，除非这块内存被声明是共享的。...类似Dos这样的操作系统就是这样的，内存地址空间并没有隔离。进程可以随意访问其它进程的内存。...对于操作系统而言，这就是内核可以做的事，内核可以访问任意进程的地址空间。 当然了，内核并不会无故私闯民宅，就像警察不会随意闯入别人家里一样。 但是，你可以让内核故意这么做，做点无赖的事情。...Linux的可玩性在于你可以自己动手，又可以让人代劳。比如，获取一个进程的虚拟地址的页表项指示的物理页面，就可以直接得到。 有这样的API吗？...---- 虚拟地址空间是每进程的，而物理地址空间则是所有进程共享的。换句话说，物理地址是全局的。
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...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。...因为每个进程都有自己的映射表，可以让不同进程的虚拟地址空间映射到相同的物理地址空间中。通常，共享内存可用于实现进程间通信。 ⚫ 便于实现内存保护机制。
领取专属 10元无门槛券
手把手带您无忧上云
云服务器
ICP备案
实时音视频
即时通信 IM
对象存储
