【Linux杂货铺】3.程序地址空间

1.程序地址空间的引入

        fork()函数在调用的时候子如果是子进程则返回0,如果是父进程则返回子进程的pid,在代码中我们分别在子进程和父进程读取全局变量g_val的时候居然出现了俩个不同的值。如下:

#include<stdio.h>
#include<unistd.h>
#include<stdlib.h>
int g_val = 0;
int main()
{pid_t id = fork();if(id == 0){g_val = 100int i = 5;while(i--){printf("我是子进程,g_val值为:%d,g_val的地址:%p\n",g_val,&g_val);sleep(1);}}else{int i=5;while(i--){printf("我是父进程,g_val值为:%d,g_val的地址为:%p\n",g_val,&g_val);sleep(1);}}return 0;                                                                                                                        }

执行结果: 

[xvjiyi@hecs-399428 20240712_pragramAddressSpace]$ ./mytest
我是父进程,g_val值为:0,g_val的地址为:0x7ffd52f7b964
我是子进程,g_val值为:100,g_val的地址为:0x7ffd52f7b964
我是父进程,g_val值为:0,g_val的地址为:0x7ffd52f7b964
我是子进程,g_val值为:100,g_val的地址为:0x7ffd52f7b964
我是父进程,g_val值为:0,g_val的地址为:0x7ffd52f7b964
我是子进程,g_val值为:100,g_val的地址为:0x7ffd52f7b964
我是父进程,g_val值为:0,g_val的地址为:0x7ffd52f7b964
我是子进程,g_val值为:100,g_val的地址为:0x7ffd52f7b964
我是父进程,g_val值为:0,g_val的地址为:0x7ffd52f7b964
我是子进程,g_val值为:100,g_val的地址为:0x7ffd52f7b964

         这个时候我们发现明明读取的地址相同为什么会读出俩个不同的值呢?既然读出了俩个值,说明这俩个值存在不同空间里,定然不可能地址相同,唯一的解释就是这个地址不是真实的地址。事实也正是这样,这里读取到的地址是虚拟地址,虚拟地址空间也就是程序地址空间的产物,接下来我们来看程序地址空间,以及虚拟地址的实现机制。

2.程序地址空间

2.1虚拟地址空间介绍

        程序地址空间本质是一个结构体(我们认为是 struct mm_struct),这个结构体记录着不同内存区间的在这个程序地址空间的相对地址(不是真正的物理地址),映射关系如下:

2.2页表

        当进程访问地址的时候访问的是虚拟地址,那我们最终是怎样访问到物理地址的呢?当进程地址空间创立时,操作系统会建立一张页表完成虚拟地址到物理地址的映射,如下:

2.3 子进程父进程访问全局变量出现俩个不同值 

         接下来我们回到开头的问题,为什么我们会在同一个地址上访问到俩个不同的值。这是因为子进程继承了父进程的地址空间,父子进程在访问这个全局变量时访问的虚拟地址是一致的,而这俩个虚拟地址映射的物理地址不同,而我们的数据是存放在物理内存中的,也就造成了同一个地址出现了俩个不同值的假象。(至于为什么会存放在不同的物理内存中在下一节进程控制中给大家讲解,为了确保进程的独立性相互之间不影响,发生了写时拷贝)。

3.扩展

3.1为什么要有地址空间

      如果没有进程地址空间,物理内存就可以被随意访问,可以随意改动不属于自己的空间,系统安全性大大降低。我们有了地址空间有以下优点:

  1. 1.当进程访问到不属于该进程的空间时,操作系统可在页表映射时拒绝进程的访问,有效杜绝了物理地址被随意访问,大大保证了物理内存和其他进程的安全。
  2. 2.将进程管理与内存管理解耦合。
  3. 3.让进程以统一的视角看待自己的代码和数据。

3.2 malloc申请空间的实质

        当进程使用malloc申请空间时,在访问页表的时候操作系统不会给你立马分配物理地址,而会发生缺页中断,在进程需要访问这块空间时才给你分配空间。

3.3程序的加载

        程序编译在加载的时候并不是一股脑全部加载到物理内存中,而是执行多少加载多少,一边执行一边加载。(源代码在被编译时早就将源代码和数据按照程序地址空间的方式完成了编址)

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/bicheng/46016.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

【Linux】软件管理工具 yum

文章目录 概念搜索&#xff1a;yum list安装&#xff1a;yum install卸载&#xff1a;yum remove 概念 在Linux下安装软件&#xff0c;可以下载到程序的源代码&#xff0c;进行编译得到可执行程序&#xff0c;另外这些软件还有依赖其它工具的问题&#xff0c;还得下载编译这些依…

底软驱动 | Linux字符设备驱动开发基础

文章目录 知识整理--Linux字符设备驱动开发基础字符设备基础1从一个最简单的模块源码说起字符设备驱动工作原理字符设备驱动代码实践--给空模块添加驱动壳子应用程序如何调用驱动 字符设备基础2添加读写接口&#xff08;应用和驱动之间的数据交换&#xff09;驱动中如何操控硬件…

WIFI连接阿里云

目录 1 实现功能 2 器件 3 AT指令 4 阿里云配置 4.1 打开阿里云 4.2 创建产品 4.3 添加设备 5 STM32配置 5.1 基础参数 5.2 功能定义 6 STM32代码 本文主要是记述一下&#xff0c;如何使用阿里云物联网平台&#xff0c;创建一个简单的远程控制小灯示例。 1 实现功能…

整洁架构SOLID-里氏替换原则(LSP)

文章目录 定义LSP继承实践正例反例 LSP软件架构实践反例 小结 定义 1988年&#xff0c;Barbara Liskov在描述如何定义子类型时写下了这样一段话&#xff1a; 这里需要的是一种可替换性&#xff1a;如果对于每个类型是S的对象o1都存在一个类型为T的对象o2&#xff0c;能使操作T…

Meta MobileLLM

每周跟踪AI热点新闻动向和震撼发展 想要探索生成式人工智能的前沿进展吗&#xff1f;订阅我们的简报&#xff0c;深入解析最新的技术突破、实际应用案例和未来的趋势。与全球数同行一同&#xff0c;从行业内部的深度分析和实用指南中受益。不要错过这个机会&#xff0c;成为AI领…

鸿蒙开发—基础组件

目录 安装介绍 1.Text 2.Image 3.Button 4.Slider 安装介绍 该文章介绍鸿蒙开发中的部分基础组件&#xff0c;适用于鸿蒙开发的初学者。 1.软件下载地址&#xff1a;DevEco Studio-HarmonyOS Next Beta版-华为开发者联盟 (huawei.com) 2.安装DevEco Studio&#xff1a;…

最新版智能修图-中文luminar ai 1.55(13797) 和 neo1.20,支持m芯片和intel芯片(绝对可用)

Luminar AI for macOS 完整版本 这个程序是第一个完全由人工智能驱动的图像编辑器。有了它&#xff0c;创建引人注目的照片是有趣的&#xff0c;令人惊讶的容易。它是一个独立的照片编辑器和macOS插件。 Luminar AI for macOS 轻轻地塑造和完善一个肖像打造富有表现力的眼睛…

增加内容曝光、获得更多粉丝 - 「评论发红包」功能

目录 博客发放以及领取红包规则 1. 发布博客评论社区红包规则&#xff1a; 2. 博客评论红包领取规则 如何发红包评论&#xff1f; 发布红包评论益处 不知道大家有没有注意到&#xff0c;我们的「评论发红包」功能已经上线啦&#xff5e; 现在几乎所有的内容 -- 博客&…

TCP连接的三次握手和断开的四次挥手

TCP连接的建立过程通过三次握手完成&#xff0c;‌而连接的关闭过程则通过四次挥手完成。‌ 三次握手&#xff1a;‌这是TCP连接建立的过程&#xff0c;‌主要目的是确保双方都准备好进行数据传输。‌具体步骤如下&#xff1a;‌ 客户端向服务器发送一个SYN报文&#xff0c;‌请…

独立开发者系列(24)——使用redis

&#xff08;一&#xff09;REdis的使用原理 在早期的网站的时候&#xff0c;如果系统本身功能不是很复杂&#xff0c;比如就是内部的几个用户使用&#xff0c;而且基本就是汇报一点简单的设备维护信息&#xff0c;还有日常公告。完全可以不使用数据库&#xff0c;直接使用jso…

IoTDB 集群高效管理:一键启停功能介绍

如何快速启动、停止 IoTDB 集群节点的功能详解&#xff01; 在部署 IoTDB 集群时&#xff0c;对于基础的单机模式&#xff0c;启动过程相对简单&#xff0c;仅需执行 start-standalone 脚本来启动 1 个 ConfigNode 节点和 1 个 DataNode 节点。然而&#xff0c;对于更高级的分布…

02:项目二:感应开关盖垃圾桶

感应开关盖垃圾桶 1、PWM开发SG901.1、怎样通过C51单片机输出PWM波&#xff1f;1.2、通过定时器输出PWM波来控制SG90 2、超声波测距模块的使用3、感应开关盖垃圾桶 需要材料&#xff1a; 1、SG90舵机模块 2、HC-SR04超声波模块 3、震动传感器 4、蜂鸣器 5、若干杜邦线 1、PWM开…

7、y0usef

难度-低 局域网靶机地址发现 端口服务扫描 通过目录扫描发现adminstration目录&#xff0c;但是访问发现提升没有权限 尝试通过添加请求头X-Forwarded-For: http://127.0.0.1 成功绕过 访问发现是一个登录框 尝试admin admin发现成功登录。。。 发现文件上传功能点 尝试进…

JavaWeb后端学习

Web&#xff1a;全球局域网&#xff0c;万维网&#xff0c;能通过浏览器访问的网站 Maven Apache旗下的一个开源项目&#xff0c;是一款用于管理和构建Java项目的工具 作用&#xff1a; 依赖管理&#xff1a;方便快捷的管理项目以来的资源&#xff08;jar包&#xff09;&am…

鸿蒙系统在服装RFID管理中的应用:打造智能零售新时代

​随着物联网技术的迅速发展&#xff0c;服装零售行业正面临着新的变革与挑战。鸿蒙系统作为新一代智能操作系统&#xff0c;结合RFID技术&#xff0c;为服装行业提供了高效、智能的管理解决方案。常达智能物联&#xff0c;作为RFID技术的领先企业&#xff0c;致力于将鸿蒙系统…

Linux的世界 -- 初次接触和一些常见的基本指令

一、Linux的介绍和准备 1、简单介绍下Linux的发展史 1991年10月5日&#xff0c;赫尔辛基大学的一名研究生Linus Benedict Torvalds在一个Usenet新闻组(comp.os.minix&#xff09;中宣布他编制出了一种类似UNIX的小操作系统&#xff0c;叫Linux。新的操作系统是受到另一个UNIX的…

jenkins系列-04-jenkins参数化构建

使用maven build之前&#xff0c;先checkout 指定分支或标签&#xff1a; 拖拽调整顺序&#xff1a;shell执行在前&#xff0c;构建在后&#xff1a; gitee新建标签tag:

代理模式(大话设计模式)C/C++版本

代理模式 C #include <iostream> using namespace std;class Subject // Subject 定义了RealSubject和Proxy的共用接口..这样就在任何使用RealSubject的地方都可以使用Proxy { public:virtual void func(){cout << "Subject" << endl;} };class R…

头歌资源库(29)流水线最优调度

一、 问题描述 二、算法思想 这是一个经典的作业调度问题&#xff0c;可以使用动态规划来解决。 首先&#xff0c;我们可以将每个任务定义为一个节点&#xff0c;图中的边表示任务的先后顺序。根据题目的要求&#xff0c;每个任务必须先在印刷车间进行印刷&#xff0c;然后…

prometheus+grafana应用监控配置

配置Prometheus 官方地址&#xff1a;Download | Prometheus &#xff08;wegt下载压缩包&#xff0c;解压并重命名prometheus&#xff0c;文件放于/data/prometheus即可&#xff09; 配置 service方法(文件放于 /etc/systemd/system/prometheus.service)&#xff1a; [Unit…