引入

在学习C语言的时候，内存包括栈区、堆区、静态区

这个布局是内存吗？ 不是！！ 这是进程地址空间！

下面测试一下：

11540是bash进程

我们修改一下源程序，在观察下结果

发现父进程的g_value的值不变，这里得出一个结论：

子进程对全局数据修改，并不影响父进程
进程具有独立性 进程 = 内核数据结构+代码和数据
保证进程的独立性的方法是 写时拷贝

这里还有一个问题，就是我们可以发现子进程和父进程的地址是一样的，那么地址相同为什么变量的结果不同呢？

如果假设是物理地址，结果会不同吗？ 答案肯定是不可能读取同一变量的地址，读到不同的数值！

所以这里的地址绝对不是物理地址

我们在语言层面用的地址，不是物理地址

我们称这种地址叫做虚拟地址or线性地址

我们在用C/C++语言所看到的地址，全部都是虚拟地址！物理地址，用户一概看不到，由OS统一管理

OS必须负责将虚拟地址转化成物理地址 。

进程地址空间

故事1

故事2

小花VS小胖，两个小学生，闹了矛盾，最后在桌子上化了个线，画线的本质：区域划分！

区域划分：对线性区域进行1指定的start和end即可完成区域划分

两人相安无事了一阵子，过了一段时间，双方中的一方通过暴力扩张，已经占有整个桌面的70%甚至80%，该种行为我们称为扩大区域 ，修改start\end值即可。

所以之前说‘程序的地址空间‘是不准确的，准确的应该说成进程地址空间 ，那该如何理解呢？看图

上面的图就足矣说名问题，同一个变量，地址相同，其实是虚拟地址相同，内容不同其实是被映射到了 不同的物理地址！

fork在返回的时候，父子都有了，return两次，返回的本质就是写入、谁先返回，谁就让OS发生写实拷贝

 

扩展1 如果没有进程地址空间，os如何工作

如果没有进程地址空间，代码和数据存储在物理内存，那么会造成一些问题，如果寻址的地址出现越界，会影响到其他程序，无法保证进程的独立性。

为什么要有进程地址空间？

1 防止地址随意访问，保护物理内存与其他进程
2 将进程管理和内存管理进行解耦合
3 可以让进程以统一的视角，看待自己的代码和数据

扩展2 malloc本质

申请空间成功但是暂时不用，闲置状态，也会造成浪费

malloc先申请一个空间，假设我们在堆区上申请一个空间，即将堆区扩大，往上申请，然后将虚拟地址填入页表，但是物理地址暂时不填，同时也不在物理地址中申请空间，调用malloc就直接返回。采用缺页中断的方式