linux 内核内存加载映射

最新推荐文章于 2024-03-08 16:49:16 发布

qq_35536179

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文章标签：内核 linux

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_35536179/article/details/108932989

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本文探讨了64位Linux系统的内核内存布局，理论寻址范围及实际使用情况。在64位系统中，内核和用户空间各占128TB。通过分析ELF格式，我们可以了解程序的内存分布。文章通过对比图示说明了实际加载时，操作系统更关注内存区域的权限而非内容，并提供了实验验证内存映射的方法。

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linux 内核内存布局(以64位系统为例)

64位系统理论可寻址范围位2的64次方，但实际一般用不到，故linux的可寻址范围位2的48次方；其中128T为内核空间，128T为用户空间。编译器把源程序编译为各个段(Segment)，段是由一个或多个节(section)组成。linux下可执行文件是ELF格式，因此可以通过以下命令查看各个段或节的内存地址：

readelf -S memoryCkeck   #查看可执行程序由多少个节以及每个节的地址
readelf -l memoryCheck   #查看可执行程序头的地址以及大小，其中两个LOAD头是内存加载映射的重点
size memoryCheck    # 查看程序BSS,Data,Text各个段的大小
cat /proc/${pid}/maps  #同样可以查看程序的内存映射，其中没有名字的为匿名映射，一行为一个vm_area_struct

注：ELF格式的详细解析可以参考博文https://blog.youkuaiyun.com/sea_time/article/details/103190793

平常理解的程序加载情况如图1所示，但实际操作系统加载时，操作系统不关心加载的内容，反而更加关心加载内容的权限。所以编译器会把权限相同的节会尽可能放在一起，故实际加载时的格局如如2所示：