【1000个Linux内存知识-010】-64位地址的Linux进程地址空间内核和用户地址空间分别在哪？中间空洞到底有多大

原创 已于 2023-08-12 12:06:58 修改 · 623 阅读 · 1 ·
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#Linux内核

于 2023-08-09 01:24:23 首次发布

画了个简图

本文讨论的事intel的架构，arm以后讨论。

简单描述就是内核地址空间和用户地址空间都是128T。
如果把内核地址空间或者用户地址空间算1份，那么还有约13万个128T是空着的。
最低位置是进程的代码段和数据段
还有stack heap关系
线性映射区在内核空间初期
vmalloc空间比较大
内核text在高地址
![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/7ebcaa7c2fe84a23a9c5072883f80339.png

内核官网描述

在这里插入图片描述

https://www.kernel.org/doc/Documentation/x86/x86_64/mm.txt

Linux 操作系统原理 — 内存管理 — 虚拟地址空间（x86 64bit 系统）
烟云的计算
02-26 2065
并且，当 Linux 设定的虚拟页大小越小时，单个进程中的页表项和虚拟页也就越多，页表的层级也可能越多，查询性能就越低。在 x86 64bit 系统中，可以描述的最长地址空间为 2^64（16EB），远远超过了目前主流内存卡的规格，所以在 Linux 中只使用了 48bit 长度，寻址空间为 2^48（256TB），User Space 和 Kernel Space 各占 128T。反之，如果遇到了寻址失败的情况，则说明对应的物理页框没有被分配或者被换出到外存了，此时需要进行相应的页表调度和页表交换操作。
64/32位Linux系统的差异(地址空间布局,系统调用)对比分析
tugouxp的专栏
05-09 2868
映射地址：可以看到，对应的地址0x7fd9b8c00000是PSE页，映射了10M，是PMD级的大页映射，也就是2M页面的映射。连续影射了5个PMD大页。这些大页的分配是在mmap后，执行memset(addr, 0x5a, ...)时通过page fault流程进行分配的，对应执行hugetlb_fault的执行流程。
4.9 Linux64位内核地址空间分布图
09-28
4.9 Linux64位内核地址空间分布图，各个关键宏的分布位置。
Linux 进程虚拟地址空间布局
Dablelv 的博客专栏。
05-09 1万+
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，它为每个进程提供了一个假象，即每个进程都在独占地使用主存。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。比如 32 位的 CPU 决定了虚拟地址空间的大小为 0 -2322^{32}232-1，即 0x00000000 - 0xFFFFFFFF，也就是我们常说的 4 GB 虚拟内存空间。
Linux 64位进程地址空间分布概况
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11-05 1万+
对于Linux 64位系统，理论上，64bit内存地址可用空间为0x0000000000000000 ~ 0xFFFFFFFFFFFFFFFF（16位十六进制数），这是个相当庞大的空间，Linux实际上只用了其中一小部分（256T）。 Linux64位操作系统仅使用低47位，高17位做扩展（只能是全0或全1）。所以，实际用到的地址为空间为0x0000000000000000 ~ 0x00007FFFFFFFFFFF（user space）和0xFFFF800000000000 ~ 0xFFFFFFFFFFF
linux64位内核地址空间,64位Linux的内核和用户地址空间
weixin_35880151的博客
04-29 2382
32位的Linux中，0x00000000-0xBFFFFFFFFF 这3GB是 用户空间0xC00000000-0xFFFFFFFFFF 这1GB是 内核空间++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++x86-64From Wikipedia, the free encyclopedia(Redirected from )Jump to:,"AMD64" ...
linux进程内存中按低地址到高地址,Linux虚拟地址空间概述
weixin_39675679的博客
04-28 1407
1 虚拟地址空间概述Linux进程虚拟地址空间是linux内存管理一个重要的部分，我们知道，在IA-32系统上地址空间的范围可达2的32次幂=4G，总的地址空间通常按3：1的比例划分，用户态占用了3G，内核占用了1G。各进程的用户态虚拟地址空间起始于地址0，延伸到TASK_SIZE -1的位置，其上是内核的地址空间。无论当前的那个用户进程处于运行状态，虚拟地址空间的内核部分总是相同的。如下图所示：...
33、Linux 进程虚拟地址空间深入解析
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07-25 52
本文深入解析了Linux进程的虚拟地址空间，包括内核虚拟地址空间（Kernel VAS）和用户模式虚拟地址空间（User-mode VAS）的组成与特性。文章介绍了如何通过proc文件系统（如/proc/PID/maps）查看进程内存映射，并讲解了vsyscall、vdso、vvar等特殊映射的作用。同时，还介绍了开源工具procmap，它能够可视化进程的完整内存映射，帮助开发者更好地理解程序在内存中的布局。文章最后分析了null trap页的作用及其在空指针访问保护中的应用。
29、内存管理内部原理 - 进程虚拟地址空间详解
year5的博客
08-07 92
本文深入解析了Linux系统中进程的虚拟地址空间（VAS）布局，包括用户空间与内核空间的划分与映射机制。详细介绍了通过proc文件系统及相关工具（如/proc/PID/maps、pmap、smem、procmap）查看和分析内存映射的方法，并探讨了物理内存的管理与调试应用，如内存泄漏与段错误的排查。内容对系统性能优化、内存问题调试及内核理解具有重要参考价值。
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03-10 912
canonical address空洞。
64位Linux的内核和用户地址空间
张同光 (Tongguang Zhang)：Hello everyone !
02-01 2458
32位的Linux中，0x00000000-0xBFFFFFFFFF 这3GB是 用户空间 0xC00000000-0xFFFFFFFFFF 这1GB是 内核空间 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ http://en.wikipedia.org/wiki/X64 x86-64 From Wikipedia, the
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解惑—Linux中的地址空间（一）有这么一系列的问题，是否在困扰着你：用户程序编译连接形成的地址空间在什么范围内？内核编译后地址空间在什么范围内？要对外设进行访问，I/O的地址空间又是什么样的？先回答第一个问题。Linux最常见的可执行文件格式为elf(Executable and Linkable Format)。在elf格式的可执行代码中，ld总是从0x8000000开始安排程序的“代
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两个不同的进程 虚拟地址相同_Linux的进程地址空间[一]
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所谓进程地址空间（process address space），就是从进程的视角看到的地址空间，是进程运行时所用到的虚拟地址的集合。32位系统的进程地址空间以IA-32处理器为例，其虚拟地址为32位，因此其虚拟地址空间的范围为 ，Linux系统将地址空间按3:1比例划分，其中用户空间（user space）占3GB，内核空间（kernel space）占1GB。假设物理内存也是4GB（事实上，虚...
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一．进程地址空间： 1.进程 操作系统内核为每个被创建的进程都建立一个PCB（进程控制块或进程描述符）来保存与其相关的信息，PCB存在于进程的高 1 G空间，也就是内核空间中。在具体linux内核实现中，使用一个名为task_struct的结构体来描述的，在内核/include/linux/sched.h头文件中有具体定义。     操作系统组织PCB的方式有索引式（数组）、链式（链表）。L...
【Linux 内核源码分析】虚拟内存地址空间
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在现代操作系统中，每个进程被分配了独享的虚拟内存地址空间。这个地址空间可以视为一维线性空间，由多个连续的内存页组成。初始时，操作系统会将整个虚拟地址空间分成几个不同的区域，每个区域用于特定的目的。在32位模式下，虚拟地址空间通常被限制在4GB范围内。而在64位模式下，则能够支持更大的地址空间范围。
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brk（堆）堆是从低地址向高地址增长的,会有新旧的brk堆顶地址，需要比较，如果俩者相同的话，则说明在同一页，则修改堆顶地址就行，指向新的地址，如果新的
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首先，这段空间它并不是内存，它是操作系统提供的一个易用的物理内存抽象，叫做地址空间. 通过这个物理内存抽象，我们可以让每个进程都认为它有这么一段供自己使用的空间，但是它并不是真实的物理空间，那么真实的物理空间在哪里呢？因为各进程分配的只不过是虚拟内存的页面，这些页面的数据可以映射到物理页面，也可以临时保存到磁盘上而不占用物理页面，在磁盘上临时保存虚拟内存页面的可能是一个磁盘分区，也可能是一个磁盘文件，称为交换设备。的空间，实际上，在虚拟内存对应的物理内存上，可能只对应一点点的物理内存.
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