64/32位Linux系统的地址空间布局对比分析

news2024/11/6 8:06:35

Ubuntu从17.10开始不再官方支持32位(i386)架构(严格的说是从18.04开始的,因为17.10不支持32位的PC版,但是支持32位的SERVER版,但是偶数稳定版确实是从18.04开始的),只支持64位(amd64)架构,这是因为随着时间的推移,64位系统变得越来越普遍,并且可以更好的利用现代计算机的硬件性能和内存容量,此外,随着软件的发展和更新,许多应用程序都不再提供32位版本,而只提供64位版本,这也促使ubuntu停止更新32位架构。尽管如此,ubuntu18.04仍然提供了32位版本的软件包和库,以便支持老旧系统和应用程序。

Index of /releases

内核的架构是由内核自身决定的,和发行版无关,之所以提到UBUNTU是因为后面的实验是在UBUNTU环境下进行的。Linux内核在 32位和64位架构上有着不同的地址空间范围,在32位架构中,地址空间一共32位,从[0x00000000,0xFFFFFFFF],总共是4GB,这个地址空间被分成用户空间和内核空间两个部分,不同的架构划分方式有所不同,通常是按照3G用户1G内核的分法。

相比之下,在64位架构中,范围为[0x0000000000000000,0xFFFFFFFFFFFFFFFF],这个范围如此之大,以至于当前没有任何应用需要这么大的空间,所以实际上这个地址空间并不会被占满,而是用户空间和内核空间分别占用一部分,剩下的保留不用。当前的主流实现是,64位地址空间,Linux64位操作系统仅使用低47位,高17位作为扩展(全0或者全1),所以实际用到的地址空间为[0x0000000000000000,0x00007FFFFFFFFFFF](用户态)和[0xFFFF800000000000, 0xFFFFFFFFFFFFFFFF](内核态)。其余地址空间都是保留不用的。如下图所示:

地址映射范围: 

实际运行用户态用例查看

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>

int main(void)
{
	while(1)
	{
		printf("%s line %d, helloworld.\n", __func__, __LINE__);
		sleep(1);
	}

	return 0;
}

测试发现用户态地址空间确实和上面的分析吻合。

内核地址空间呢?内核地址空间无法通过pmap或者/proc/节点查看,不用急,我们还有/proc/kallsyms节点,它保留了内核中的符号信息,接取一小段分析一下,发现却是落到了上图中得内核地址空间范围内,但是似乎只局限在某个狭窄的区域,并没有从0xFFFF800000000000开始。

实际上,查看内核文档Documentation/x86/x86_64/mm.rst得知,内核代码段仅仅占用了内核空间的一小部分,剩下的部分也都各有所属,被内核的其它机制瓜分了,为了将来拓展内核功能,有些地址空间被设置为保留。

在4.14内核上的描述更简洁清晰一些:

图中可以看到,0xffffffff80000000开始的地址空间确实属于内核代码和数据的地盘,和上面分析/proc/kallsyms结论是吻合的。

从内核镜像中分析内核符号

分析vmlinux和vmlinux.lds文件都可以得到关键的符号地址信息:

可以看到_stext起始地址为0xffffffff81000000,吻合图中的分布.

vmlinux.lds的定义导出关键符号表信息,比如_end.

也就是说,内核代码+数据+bss=0xffffffff8402c000-0xffffffff81000000=0x302c000.

32位系统安装

32位系统已经很少见了,便于分析,用QEMU-KVM安装一台ubuntu-16.04.3-desktop-i386.iso虚拟机。参考博客:

ubuntu18.04下pass-through直通realteck PCI设备到qemu-kvm虚拟机实践_papaofdoudou的博客-CSDN博客

qemu-img create -f qcow2 i386.img 20G
sudo virt-install --virt-type kvm --name i386 --ram 4096 --vcpus 4 --machine q35 --cdrom ~/Workspace/iso/ubuntu-16.04.3-desktop-i386.iso --disk i386.img --network network=default --graphics vnc,listen=0.0.0.0 --noautoconsole
sudo virsh vncdisplay i386
:1
gvncviewer 127.0.0.1:1

安装后,对比HOST的系统信息输出,可以看到虚拟机系统确实是32位的。

32位用户地址空间布局:


结束

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.coloradmin.cn/o/508660.html

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,一经查实,立即删除!

相关文章

为什么ChatGPT用强化学习而非监督学习?

为什么ChatGPT非得用强化学习&#xff0c;而不直接用监督学习&#xff1f;原因不是那么显而易见。在上周发布的《John Schulman&#xff1a;通往TruthGPT之路》一文中&#xff0c;OpenAI联合创始人、ChatGPT主要负责人John Schulman分享了OpenAI在人类反馈的强化学习&#xff0…

去阿里面试,面试前20分钟突然要求候选人展示过去的工作方案,候选人拒绝后,竟被取消面试!...

离职时&#xff0c;你会把自己的工作成果拷贝下来留档吗&#xff1f; 一位网友说&#xff1a; 面试阿里&#xff0c;面试前20分钟&#xff0c;面试官突然要求他展示过去的工作成果&#xff0c;因为之前是用公司电脑&#xff0c;离职时把电脑交上去了&#xff0c;没有任何留档&a…

AE(自动编码器)与VAE(变分自动编码器)的区别和联系?

他们各自的概念看以下链接就可以了&#xff1a;https://blog.csdn.net/weixin_43135178/category_11543123.html 这里主要谈一下他们的区别&#xff1f; 先说结论&#xff1a; VAE是AE的升级版&#xff0c;VAE也可以被看作是一种特殊的AEAE主要用于数据的压缩与还原&#xff0…

redisson中的分布式锁解读

概述 Redisson是一个在Redis的基础上实现的Java驻内存数据网格&#xff08;In-Memory Data Grid&#xff09;。它不仅 提供了一系列的分布式的Java常用对象&#xff0c;还提供了许多分布式服务。其中包括(BitSet, Set, Multimap, SortedSet, Map, List, Queue, BlockingQueue,…

【电机应用控制】——FOC基础理论针对无刷电机360°无死角磁场矢量控制

目录 前言 一、FOC简介 1、概述 2、框图详解 二、FOC控制核心—坐标变换 1、CLARKE变换 2、PARK变换&反变换 三、FOC闭环回路 四、SVPWM解析 总结 前言 声明&#xff1a;学习笔记来自正点原子B站教程&#xff0c;根据自己理解进行精简总结&#xff0c;仅供学习…

『python爬虫』16. 多线程与多进程(保姆级图文)

目录 多线程1. 什么是多线程&#xff1f;2. 串行模式3. 多线程3.1 多线程方法写法3.2 多线程方法带参数3.3 多线程类写法 多进程1. 什么是多进程 欢迎关注 『python爬虫』 专栏&#xff0c;持续更新中 欢迎关注 『python爬虫』 专栏&#xff0c;持续更新中 多线程 1. 什么是多…

优化Docker Compose日志输出,加速容器化应用的轻松部署

摘要&#xff1a; 在使用 Docker Compose 部署容器化应用程序时&#xff0c;优化日志输出对于提升效率和管理便利性至关重要。本文将介绍如何优化 Docker Compose 日志输出&#xff0c;以加速容器化应用的轻松部署过程。 优化操作 当我们使用 Docker Compose 部署容器化应用程…

【Queue新技法】用双数组实现一个队列 C++

目录 1 常规的队列构建2 加入一些限制2-1形式化说明 附录0 双数组或双链表实现队列1 单链表与循环缓冲区实现队列3 参考资料 1 常规的队列构建 到火车站办理退票&#xff0c;排队的人构成队列。注意到有两个关键动作&#xff1a; 入队&#xff0c;即自觉站到队伍的末尾。出队&…

一篇文章搞定《ViewPage2离屏加载》

------《ViewPage2离屏加载》 前言离屏加载是什么OffscreenPageLimit设置OffscreenPageLimit表现OffscreenPageLimit值为1OffscreenPageLimit值为3 OffscreenPageLimit值取多大比较合适 前言 这里就不讲ViewPage了&#xff0c;买新不买旧&#xff0c;用新不用旧。 但是会将Vie…

Power BI: 表格显示切片器选中时间之前的数据

例如下面的例子&#xff0c;Year List表和Caleadar表是1对多的关联关系。 Caleadar表&#xff1a; Caleadar VAR StartYear YEAR(NOW())-5 VAR EndYear YEAR(NOW())5 RETURN ADDCOLUMNS (CALENDAR (DATE(StartYear,1,1), DATE(EndYear,12,31)),"Year", YEAR ([…

【设计模式】| 修炼内功 | 23种设计模式——工厂方法模式(含抽象)

设计模式如同织锦之艺术&#xff0c;精心构筑&#xff0c;展示优美。 学习设计模式&#xff0c;犹如追逐清晨的曙光&#xff0c;扉页掀开了人生的新篇章。当你学会设计模式的奥秘&#xff0c;就如同走进了灯火通明的城市&#xff0c;丰富多彩的建筑&#xff0c;让你大开眼界&am…

30个最常用的空间SQL用例

在开始使用空间 SQL 时&#xff0c;至少对我而言&#xff0c;最大的挑战之一是拥有一个快速简便的参考&#xff0c;以将你当前的 GIS 工作流转换为 SQL。 有许多令人惊叹的资源可以扩展这方面的知识&#xff0c;但本指南旨在成为一本真正简单的食谱&#xff0c;以开始将你当前的…

从零开始的强化学习入门学习路线

强化学习是机器学习领域中的一个分支&#xff0c;它是指智能体通过与环境的交互来学习如何采取最佳行动以最大化奖励信号的过程。强化学习在许多领域都有广泛的应用&#xff0c;如游戏、自动驾驶和机器人控制等。如果你对强化学习感兴趣&#xff0c;下面是一个入门强化学习的学…

SequoiaDB分布式数据库2023.4月刊

本月看点速览 赋能产业升级&#xff0c;荣获新睿之星 聚焦金融&#xff0c;进一步探索非结构化数据价值释放 再获肯定&#xff0c;入选2023年中国最佳信创厂商入围名单 青杉计划2023已开启&#xff0c;一起攀登更高的“杉” 赋能产业升级&#xff0c;荣获新睿之星 4月18日…

PyTorch典型函数之gather

PyTorch典型函数之gather 作用描述函数详解典型应用场景(1) 深度强化学习中计算损失函数 参考链接 作用描述 如上图所示&#xff0c;假如我们有一个Tensor A&#xff08;图左&#xff09;&#xff0c;要从A中提取一部分元素组成Tensor B&#xff08;图右&#xff09;&#xff0…

7.外观模式C++用法示例

外观模式 一.外观模式1.原理2.特点3.外观模式与装饰器模式的异同4.应用场景C程序示例 一.外观模式 外观模式&#xff08;Facade Pattern&#xff09;是一种结构型设计模式&#xff0c;它提供了一个简单的接口&#xff0c;隐藏了一个或多个复杂的子系统的复杂性&#xff0c;并使…

图嵌入表示学习—Node Embeddings随机游走

Random Walk Approaches for Node Embeddings 一、随机游走基本概念 想象一个醉汉在图中随机的行走&#xff0c;其中走过的节点路径就是一个随机游走序列。 随机行走可以采取不同的策略&#xff0c;如行走的方向、每次行走的长度等。 二、图机器学习与NLP的关系 从图与NLP的…

posix线程的优先级测试

如果创建的线程不够多&#xff0c;有些问题是体现不出来的。 优先级打印&#xff1a; 测试目的&#xff1a;输出三种调度模式下的最大优先级和最小优先级 #include <stdio.h> #include <sys/socket.h> #include <sys/types.h> #include <fcntl.h> #…

Kubernetes_容器网络_01_Docker网络原理(二)

文章目录 一、前言二、被隔离的Docker容器三、网桥Bridge四、VethPair网络对五、统一宿主机上的两个Container容器通信六、宿主机访问其上的容器七、宿主机上的容器访问另一个宿主机八、尾声 一、前言 二、被隔离的Docker容器 Linux 网络&#xff0c;就包括&#xff1a;网卡&…

技术选型对比- RPC(Feign VS Dubbo)

协议 Dubbo 支持多传输协议: Dubbo、Rmi、http,可灵活配置。默认的Dubbo协议&#xff1a;利用Netty&#xff0c;TCP传输&#xff0c;单一、异步、长连接&#xff0c;适合数据量小(传送数据小&#xff0c;不然影响带宽&#xff0c;响应速度)、高并发和服务提供者远远少于消费者…