28、深入解析Linux进程虚拟地址空间（VAS）与内存映射

深入解析Linux进程虚拟地址空间（VAS）与内存映射

1. 进程VAS中的glibc映射

在进程的虚拟地址空间（VAS）里，glibc被映射到用户虚拟地址（UVA），其值为0x00007feb7b85b000。不过要注意，这个地址是运行时依赖的，并且会因地址空间布局随机化（ASLR）机制而有所不同。出于安全考虑，尤其是在x86以外的架构上，使用objdump(1)工具来查找这类详细信息会更好。对“Hello, world”二进制可执行文件执行strace(1)命令，会看到大量的mmap()系统调用，这些调用用于映射glibc和其他段。

2. 超越printf() API

我们知道，printf(3) API会转换为write(2)系统调用，该调用会将“Hello, world”字符串写入标准输出（默认是终端窗口或控制台设备）。由于write(2)是系统调用，当前运行此代码的进程（即进程上下文）必须切换到内核模式，运行write(2)的内核代码。但这里有个问题，write(2)的内核代码位于内核VAS中，如果内核VAS在“盒子”之外，我们该如何调用它呢？

一种方法是将内核放在一个单独的4GB VAS中，但这种方法会导致上下文切换非常缓慢，所以通常不会采用。实际上，用户和内核的VAS处于同一个“盒子”里，也就是可用的VAS。具体做法是按照一定的用户:内核（User:Kernel :: u:k）比例划分可用地址空间，这被称为VM分割（VM split），比例u:k通常以GB、TB甚至PB为单位表示。

例如，在运行Linux的ARM - 32系统上，常见的是2:2 GB的VM分割，即4GB的进程VAS被划分为2GB的用户空间和2GB的内核空间