x86架构32位Linux系统下进程虚拟地址空间划分

1、什么是进程虚拟地址空间

（1）基本概念

​ 进程虚拟地址空间是操作系统为每个运行中的进程分配的独立、连续的虚拟内存范围。所谓**“虚拟”就是让每个进程都“以为”自己独占整个系统的内存资源（如32位系统下每个进程有4GB的虚拟空间），而实际上物理内存由操作系统统一管理，通过分页机制**动态映射到物理内存或磁盘（交换空间）。

​ 在32位Linux系统下，每个进程的虚拟地址空间大小为4GB（2^32字节），其布局被划分为用户空间和内核空间两部分。用户空间通常占据低地址的0x00000000到0xBFFFFFFF（3GB），而内核空间占据高地址的0xC0000000到0xFFFFFFFF（4GB）。

​ 进程虚拟地址空间布局如下：

（2）核心特性

• 隔离性：每个进程的虚拟地址空间相互独立，进程A无法直接访问进程B的内存（除非通过共享内存等机制）。
• 连续性：虚拟地址对进程呈现为连续的线性空间，但底层物理内存可能是分散的。
• 抽象性：进程无需关心物理内存的实际位置或分配细节，由操作系统通过页表（Page Table）实现虚拟到物理地址的转换。
• 保护机制：通过权限位（读/写/执行）和分段/分页机制，防止进程越界访问或破坏内核空间。

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（3）为什么需要虚拟地址空间？</