linux系统编程基础（五） Linux进程地址空间和虚拟内存

一、虚拟内存

先来看一张图（来自《Linux内核完全剖析》），如下：

分段机制：即分成代码段，数据段，堆栈段。每个内存段都与一个特权级相关联，即0~3，0具有最高特权级（内核），3则是最低特权级（用户），每当程序试图访问（权限又分为可读、可写和可执行）一个段时，当前特权级CPL就会与段的特权级进行比较，以确定是否有权限访问。每个特权级都有自己的程序栈，当程序从一个特权级切换到另一个特权级上执行时，堆栈段也随之改换到新级别的堆栈中。

段选择符：每个段都有一个段选择符。段选择符指明段的大小、访问权限和段的特权级、段类型以及段的第一个字节在线性地址空间中的位置（称为段的基地址）。

虚拟地址：虚拟地址的偏移量部分加上段的基地址上就可以定位段中某个字节的位置，即形成线性地址空间中的地址。

分页机制：当使用分页机制时，每个段被划分成页面（通常每页在4KB大小），页面会被存储于物理内存或硬盘上。如果禁用分页机制，那么线性地址空间就是物理地址空间。