liunx 进程地址空间

地址空间的整体

接下来我们用代码验证存储位置。

#include<iostream>
#include<stdlib.h>
using namespace std;

int g_nval;
int g_val=10;

int main()
{

cout<<"code add:"<<&main<<endl;
cout<<"nval add:"<<&g_nval<<endl;
cout<<"val add:"<<&g_val<<endl;
char *heap=(char*)malloc(10);
cout<<"heap add:"<<(void*)head<<endl;
cout<<"stack: "<<&head<<endl;
  return 0;
}

命令行参数，以及环境变量。以及他们指针都存在命令行环境变量。
我们发现一个神奇的现象

不同的值可以对应相同的地址。这是怎么做到的呢？
其实，上面所说的地址并不是真正的地址，而是虚拟地址。

进程地址空间

进程地址空间是一个结构体，通过进程控制块控制内存。每当你想使用内存时，会先映射一个进程地址空间。这样虚拟地址和实际地址分开。每个进程被创建时，其对应的进程控制块（task_struct）和进程地址空间（mm_struct）也会随之被创建。而操作系统可以通过进程的task_struct找到其mm_struct，因为task_struct当中有一个结构体指针存储的是mm_struct的地址。

子进程被创建时，子进程和父进程拥有一样的代码块。但是他们可以通过页表映射不同的物理地址。

进程空间的写时拷贝

写时拷贝是节约内存的一种方法，所谓写时拷贝，就是你需要我才给你开空间，并不是你malloc多少，我就给你开到内存开多少。而是真正有需要，我才给你开辟那么多的空间。

进程控制块

再谈到进程控制块时， 现在我们知道了，进程地址空间，进程控制块都是结构体，通过指针关联了进程地址空间

当子进程刚刚被创建时，子进程和父进程的数据和代码是共享的，即父子进程的代码和数据通过页表映射到物理内存的同一块空间。只有当父进程或子进程需要修改数据时，才将父进程的数据在内存当中拷贝一份，然后再进行修改。

例如，子进程需要将全局变量g_val改为200，那么此时就在内存的某处存储g_val的新值，并且改变子进程当中g_val的虚拟地址通过页表映射后得到的物理地址即可。
子进程和父进程在页表中虽然有相同的虚拟地址，但是映射关系不一样，则子进程和父进程就可以映射不同的地址。