【Linux】进程地址空间：内存布局、虚拟地址、mm_struct

一、来看整体的结构1.mm_struct内存描述符描述整个用户空间定义在 mm_types.h。每个进程只有一个task_struct 中的mm指针指向它。2.vm_area_structVMA表示一个独立的虚拟内存区域一个进程有多个 VMA分别对应代码、数据、堆、栈、共享库等。一个区域通常对应一个 VMA但不是严格一一对应。例如每个共享库会有好几个 VMA对某段区域调用 mprotect/munmap 也可能把一个 VMA 拆成多个。堆brk是一个连续 VMAmalloc 大块内存时才会通过 mmap 新增 VMA。操作内核里发生什么malloc(10) 多次堆 VMA 可能扩大VMA 数量不变malloc(1MB)通过 mmap 新增一个 VMA位置在映射区不在堆里3.页表记录虚拟内存和物理内存的映射关系。二、fork()时发生了什么fork()后子进程会复制父进程的task_structmm_struct页表。所以父子进程共用一份物理内存。此时父子进程共享的私有可写页被暂时标记为只读。当任一进程尝试写入时就会触发写保护型缺页异常进而启动写时复制COW机制。于是内核会分配新的物理内存空间将原有数据复制到新页面并更新对应的页表映射使父子进程分别指向不同的物理页从而实现内存隔离。