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linux虛擬地址空間模型是一種地址映射機(jī)制，用于將用戶空間虛擬地址分配和解析，而操作系統(tǒng)內(nèi)核所使用的是物理地址。這種技術(shù)是Linux內(nèi)核針對普通用戶空間應(yīng)用程序任務(wù)的一種保護(hù)機(jī)制，用于防止惡意的用戶空間應(yīng)用程序通過內(nèi)存訪問權(quán)限破壞操作系統(tǒng)內(nèi)核或其他用戶空間應(yīng)用程序的運(yùn)行。
linux虛擬地址空間模型可以分為兩個(gè)部分：用戶空間和內(nèi)核空間。內(nèi)核空間由內(nèi)核代碼、數(shù)據(jù)和全局變量組成，而用戶空間由用戶應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)和支持應(yīng)用的共享庫函數(shù)組成。兩個(gè)空間維護(hù)著獨(dú)立的地址空間，如下所示：
User Space Address: 0 ~ 3GB
Kernel Space Address: 3GB ~ 4GB
用戶空間的地址空間一般設(shè)置為4GB，使用的是虛擬頁式存儲(chǔ)映射，將地址空間視為一個(gè)隨機(jī)存儲(chǔ)器，而不是一塊實(shí)際的物理內(nèi)存。這種映射機(jī)制將用戶空間地址映射到內(nèi)核空間中的物理內(nèi)存，使其能夠傳輸給操作系統(tǒng)內(nèi)核處理數(shù)據(jù)。
此外，通過軟頁式存儲(chǔ)映射，Linux內(nèi)核也可以實(shí)現(xiàn)缺頁異常的處理，并且可以將虛擬地址空間中的用戶數(shù)據(jù)映射到物理地址空間中的內(nèi)核空間，這樣可以提供用戶空間和內(nèi)核空間的隔離。
Linux虛擬地址空間模型可以實(shí)現(xiàn)虛擬內(nèi)存功能，可以加載虛擬內(nèi)存fill和選擇段式存儲(chǔ)加速內(nèi)存緩存。當(dāng)應(yīng)用程序進(jìn)程申請內(nèi)存空間時(shí)，它會(huì)將該申請的虛擬地址空間map到物理內(nèi)存地址空間中，從而提供虛擬內(nèi)存頁和段式存儲(chǔ)加速存儲(chǔ)緩存功能，減少CPU緩存錯(cuò)誤的發(fā)生率。
下面的代碼是獲取虛擬地址空間的一種實(shí)現(xiàn)：
int get_vm_space(int size,unsigned long flags)
{
unsigned long addr;
addr = __get_free_pages(flags, get_order(size));
if(!addr)
return -ENOMEM;
return addr;
}
總的來說，Linux虛擬地址空間模型是一種內(nèi)核任務(wù)的保護(hù)機(jī)制，能夠防止惡意用戶空間應(yīng)用程序破壞操作系統(tǒng)內(nèi)核或其他用戶空間應(yīng)用程序運(yùn)行。它可以實(shí)現(xiàn)虛擬內(nèi)存功能，可以將地址空間分為用戶空間和內(nèi)核空間，并使用虛擬頁式存儲(chǔ)映射，將用戶空間地址映射到內(nèi)核空間物理內(nèi)存，從而實(shí)現(xiàn)了虛擬地址空間與物理地址空間的解析。
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當(dāng)前題目：深入理解：Linux虛擬地址空間模型及應(yīng)用（linux虛擬地址空間）
文章出自：http://www.dlmjj.cn/article/dhoidhi.html
