[Linux 进程(五)] 程序地址空间深度剖析

1、前言

Linux学习路线比较线性，也比较长，因此一个完整的知识点学习就会分布在两篇文章中，没有连贯起来，订阅的朋友谅解一下，再次感谢订阅！
上一篇文章最后讲到了程序地址空间分布，大家可以先复习一下上一篇文章：程序地址空间的初认识
本片我们深度学习一下程序地址空间，虚拟地址与物理地址的关系，页表与物理地址的映射，写时拷贝的过程，我们带着这些问题开始我们今天新的学习!

2、什么是进程地址空间？

在学习地址空间前，我们要明确：C/C++看到的地址其实并不是真正的地址，它其实是 虚拟地址，真正的地址是物理地址。
我们通过一个故事来带大家更好的理解一下什么是地址空间：
有一个大富豪，他有10亿的资产，同时拥有四个私生子，这四个私生子互相不知道其他人的存在。
私生子1是学生，私生子2是一个社会青年，私生子3是律师，私生子4是企业家。一天富豪分别对四个私生子说：
对1说：你是咱家的大学生，好好学习，以后这10个亿都是你的。
对2说：……，以后这10个亿都是你的。
对3说：……，以后这10个亿都是你的。
对4说：……，以后这10个亿都是你的。
他们都各自以为自己有10个亿等着继承呢，于是他们断断续续的对父亲说：
1：……，有用，需要xxx钱（不过10亿的1/10）。父亲给了。
2：……，有用，需要xxx钱（不过10亿的1/10）。父亲给了。
3：……，有用，需要xxx钱（不过10亿的1/10）。父亲给了。
4：……，有用，需要xxx钱（不过10亿的1/10）。父亲给了。

操作系统对应富豪;
内存对应那真实的10个亿;
进程对应为私生子;
虚拟地址空间对应富豪对他们每个人画的10亿的饼。
总结：
地址空间其实并不是真实的，是操作系统给进程画的饼。

3、进程地址空间的划分

我们看一下地址空间的分布：

地址空间其实就是上面各个区域结合起来，这些区域的划分很简单，用begin与end两个变量一个指头，一个指尾，来限制范围即可。
根据以上的学习，我们不难得知：虽然地址空间是操作系统给进程画的的饼，但是进程多了这些地址空间我们也需要管理起来，要不然进程和对应的地址空间对应不上。说到管理就不得不提“先描述，再组织”。Linux中，这个进程/虚拟地址空间这个东西，叫做：

struct mm_struct
{
   
	long code_start; // 代码区开始
    long code_end; // 代码区结束
    long data_start; // 数据区开始
    <