Linux中进程的虚拟内存空间被分为用户态内存空间和内核态内存空间,在32位和64位操作系统中,虚拟内存的布局如下:
32位
内核态虚拟内存空间是所有进程共享的,不同进程进入内核态之后看到的虚拟内存空间全部是一样的。
什么意思呢?比如上图中的进程 a,进程 b,进程 c 分别在各自的用户态虚拟内存空间中访问虚拟地址 x 。由于进程之间的用户态虚拟内存空间是相互隔离相互独立的,虽然在进程a,进程b,进程c 访问的都是虚拟地址 x 但是看到的内容却是不一样的(背后可能映射到不同的物理内存中)。
但是当进程 a,进程 b,进程 c 进入到内核态之后情况就不一样了,由于内核虚拟内存空间是各个进程共享的,所以它们在内核空间中看到的内容全部是一样的,比如进程 a,进程 b,进程 c 在内核态都去访问虚拟地址 y。这时它们看到的内容就是一样的了。
这里笔者和大家澄清一个经常被误解的概念:由于内核会涉及到物理内存的管理,所以很多人会想当然地认为只要进入了内核态就开始使用物理地址了,这就大错特错了,千万不要这样理解,进程进入内核态之后使用的仍然是虚拟内存地址,只不过在内核中使用的虚拟内存地址被限制在了内核态虚拟内存空间范围中,这也是本小节笔者要为大家介绍的主题。