进程虚拟地址空间

日期	内核版本	架构	作者	GitHub	CSDN
2016-06-14	Linux-4.7	X86 & arm	gatieme	LinuxDeviceDrivers	Linux内存管理

#1 虚拟地址空间

用户层进程的虚拟地址空间是Linux的一个重要抽象 : 它向每个运行进程提供了同样的系统视图, 这使得多个进程可以同时运行, 而不会干扰到其他进程内存中的内容. 此外, 它容许使用各种高级的程序设计技术，如内存映射

从今天开始, 我将讨论内核是如何实现这些概念的. 这同样需要考察可用物理内存中的页帧与所有的进程虚拟地址空间中的页之间的关联 : *逆向映射(reverse mapping) *技术有助于从虚拟内存页跟踪到对应的物理内存页, 而缺页处理(page fault handling)**则允许从块设备按需读取数据填充虚拟地址空间

每个应用程序都有自身的地址空间，与所有其他应用程序分隔开
通常在巨大的线性地址空间中，只有很少的段可用于各个用户空间进程，这些段彼此有一定的距离。内核需要一些数据结构，来有效地管理这些（随机）分布的段。
地址空间只有极小的一部分与物理内存页直接关联。不经常使用的部分，则仅当必要时与页帧关联.
内核信任自身，但无法信任用户进程。因此，各个操作用户地址空间的操作都伴随有各种检查，以确保程序的权限不会超出应有的限制，进而危及系统的稳定性和安全性.
fork-exec模型在UNIX操作系统下用于产生新进程. 如果实现得较为粗劣, 该模型的功能并不强大。因此内核必须借助于一些技巧，来尽可能高效地管理用户地址空间