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剖析linux内核(一文看懂linux内核)

gudong366 2025-07-27 17:23 3 浏览

PAS mm_struct 详解

malloc ()函数是用户态常用的分配内存接口,mmap()函数是用户态常用创建文件映射或匿名映射。进程地址空间在linux内核当中使用struct vm_area_struct 数据接口进行来描述,简称VMA(进程线性区或者进程地址空间),这些空间归属用户进程,所以用户进程的struct vm_area_struct数据结构中也相应的成员跟它对应VMA进行管理。

  1. 进程地址空间(process Address Space, 称为PAS),指进程可寻址的虚拟地址空间,32位CPU当中,进程可以寻址4GB地址空间,但是你这个进程没有权限访问内核空间的虚拟地址,所以只能通过系统调用方式间接访问。而用户空间的地址空间的进程地址空间可以被访问,地址空间被称为内存区域,进程通过内核的内核管理机制动态的删除或者添加内存区域。如果我们用户非法访问内核区域,处理器报告缺页异常。严重情况会终止进程。
  2. 内存区域包括内存:代码段映射,数据段映射,用户进程的栈、堆映射区域(malloc()函数)、MMAP映射区域(mmap()系统调用)
  3. 内存描述符,mm_struct 结构体源码分析

主要目的:管理进程所有内存区域和对应页表映射。进程的进程控制块PCB数据结构task_struct中有一个指针mm (struct mm_sturct) .

内存管理struct mm_struct

struct vm_area_struct mmap / * 进程里面所有的VMA形成一个单链表 */

struct rb_root mm_rb // VMA 红黑树的根节点

unsigned long mmap_base // mmap 区域的基地址

pgd *pgd // 该指针指向进程的页表的PGD目录(一级页表)

atomic_t mm_users:登记正在使用此进程的地址空间的进程数量,如果3个进程共享此地址空间, 此值为3

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