本文基于Linux™系统对进程创建与加载进行分析,文中实现了Linux库函数fork.exec,剖析内核态执行过程,并进一步展示进程创建过程中进程控制块字段变化信息及ELF文件加载过程. 一.初识Linux进程                                                                                                                                                …

http://blog.csdn.net/xu3737284/article/details/12710217 32位机器上linux操作系统中的进程的地址空间大小是4G,其中0-3G是用户空间,3G-4G是内核空间.进程的地址空间存在于虚拟内存中.虚拟内存不能被禁用. 进程地址空间 进程地址空间分为内核空间和用户空间 因为每个进程可以通过系统调用进入内核,因此,Linux内核由系统内的所有进程共享.于是,从具体进程的角度来看,每个进程可以拥有4G字节的虚拟空间. A.正文段.这是由cpu执行的…

引言:上篇博文中,我们简单的介绍了Linux虚拟存储器的概念及组成情况,下面来分析分析进程的创建和终结及跟进程地址空间的联系. 这里首先介绍一个比较重要的概念:存储器映射 在Linux系统中,通过将一个虚拟存储器区域与一个磁盘上的对象关联起来,以初始化这个虚拟存储器区域的内容,这个过程称为存储器映射.存储器映射为共享数据.创建新的进程以及加载程序提供了一种高效的机制. 虚拟存储器区域可以映射到两种类型对象中: 1)普通文件:一个虚拟区域可以映射到普通磁盘文件的连续部分,例如可执行目标文件.虚拟区…

进程地址空间也就是每个进程所使用的内存,内核对进程地址空间的管理,也就是对用户态程序的内存管理. 主要内容: 地址空间(mm_struct) 虚拟内存区域(VMA) 地址空间和页表 1. 地址空间(mm_struct) 地址空间就是每个进程所能访问的内存地址范围. 这个地址范围不是真实的,是虚拟地址的范围,有时甚至会超过实际物理内存的大小. 现代的操作系统中进程都是在保护模式下运行的,地址空间其实是操作系统给进程用的一段连续的虚拟内存空间. 地址空间最终会通过页表映射到物理内存上,因为内核操作的…

原文:linux内核笔记之进程地址空间 进程的地址空间由允许进程使用的全部线性地址组成,在32位系统中为0~3GB,每个进程看到的线性地址集合是不同的. 内核通过线性区的资源(数据结构)来表示线性地址区间,线性区是由起始线性地址,长度和一些访问权限来描述的.线性区的大小为页框的整数倍,起始地址为4096的整数倍. 下图展示了x86 Linux 进程的地址空间组织结构: 正文段 .text ,这是CPU执行的机器指令部分.通常正文段是共享的,而且是只读的,以防止程序修改其自身的指令. 数据段 .d…

1.struct task_struct 进程内核栈是操作系统为管理每一个进程而分配的一个4k或者8k内存大小的一片内存区域,里面存放了一个进程的所有信息,它能够完整的描述一个正在执行的程序:它打开的文件,进程的地址空间,挂起的信号,进程的状态,从task_struct中可以看到对一个正在执行的程序的完整描述. 进程描述符: struct thread_info { struct task_struct *task; /* main task structure */ unsigned long…

引言:现代操作系统提供了一种对内存的抽象概念,叫做虚拟存储器,它为每个进程提供了一个大的,一致的,和私有的地址空间.通过一个很清晰的机制,虚拟存储器提供了3个重要的能力: 1)它将主存看成是一个存储在磁盘上的地址空间的高速缓存,在主存中只保存活动区域,并根据需要在磁盘和主存之间来回传送数据,通过这种方式,它高效的使用了主存. 2)它为每个进程提供了一致的地址空间,从而简化了存储器管理. 3)它保护了每个进程的地址空间不被其他进程破坏. Linux操作系统同样也采用了虚拟内存技术,对一个进程而言,…

[版权声明:尊重原创,转载请保留出处:blog.csdn.net/shallnet.文章仅供学习交流,请勿用于商业用途] 进程地址空间由进程可寻址的虚拟内存组成,Linux 的虚拟地址空间为0~4G字节(注:本节讲述均以32为为例).Linux内核将这 4G 字节的空间分为两部分.将最高的 1G 字节(从虚拟地址0xC0000000到0xFFFFFFFF).供内核使用,称为"内核空间". 而将较低的 3G 字节(从虚拟地址 0x00000000 到 0xBFFFFFFF),供各个进程使…

Linux内核之进程地址空间 内核中的函数以相当直接了当的方式获得动态内存: __get_free_pages 或 alloc_pages从分区页框分配器中获得页框; kmem_cache_alloc或kmalloc使用slab分配器为专用或通用对象分配块; vmalloc获得一块非连续的内存块; 返回一个页描述符地址或线性地址; 内核是操作系统中优先级最高的成分; 内核信任自己; 内核总是尽量推迟给用户态进程分配动态内存; 内核必须能随时准备捕获用户态进程引起的所有寻址错误; 当用户态进程请求…

转自:http://blog.csdn.net/bullbat/article/details/7106094 版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. 本文主要介绍linux内核中进程地址空间的数据结构描述,包括mm_struct/vm_area_struct.进程线性地址区间的分配流程,并对相应的源代码做了注释. 内核中的函数以相当直接了当的方式获得动态内存.当给用户态进程分配内存时,情况完全不同了.进程对动态内存的请求被认为是不紧迫的,一般来说,内核总是尽量推迟给用户态进程分配…

一.地址空间 进程地址空间由进程可寻址的虚拟内存组成,内核允许进程使用这种虚拟内存中的地址. 每个进程都有一个32位或64位的平坦地址空间,空间的具体大小取决于体系结构.“平坦”指的是地址空间范围是一个独立的连续区间. 现代采用虚拟内存的操作系统通常都使用平坦地址空间而不是分段式的内存模式. 一个进程的地址空间与另一个进程的地址空间即使有相同的内存地址,实际上也彼此互不相干.这样的进程为线程. 一个进程可以寻址4GB虚拟内存(32位地址空间中),但这不代表能访问所有虚拟地址.可以被合法访问的地址…

http://blog.csdn.net/q_l_s/article/details/52597330 三.分析在fork产生新进程中ELF文件格式与进程地址空间的联系 1.进程的虚拟地址空间 每个程序都有自己的虚拟地址空间(Virtual Address Space),大小由硬件平台(CPU位数)决定. 如32位平台下每个程序都有4G虚拟空间.但4G空间不是都分配给程序的用户空间,还有系统的虚拟空间.如Linux系统默认情况下高1G为系统的虚拟地址空间,低3G为用户空间. 这也就是说每个进程原…

linux进程地址空间详解(转载) 在前面的<对一个程序在内存中的分析 >中很好的描述了程序在内存中的布局,这里对这个结果做些总结和实验验证.下面以Linux为例(实验结果显示windows上的结果也一样). 我们还是利用前面看到过的这个图,如下图:32位X86机器的内存布局图,内存主要分为栈.堆.BSS段.数据段.代码段5个段.   代码段:代码段(code segment/text segment)通常是指用来存放程序执行代码的一块内存区域.这部分区域的大小在程序运行前就已经确定,并且内存…

供Linux了解虚拟内存,非常好的引导了.原文链接:http://blog.chinaunix.net/xmlrpc.php?r=blog/article&uid=26683523&id=3201345 <Linux内核设计与实现>15章节给出的样例更具体些. ************************************************************************** 先介绍Linux进程地址空间的数据结构更方便理解,再用列子展开细说.…

一 进程空间分布概述       对于一个进程,其空间分布如下图所示: 程序段(Text):程序代码在内存中的映射,存放函数体的二进制代码. 初始化过的数据(Data):在程序运行初已经对变量进行初始化的数据. 未初始化过的数据(BSS):在程序运行初未对变量进行初始化的数据. 栈 (Stack):存储局部.临时变量,函数调用时,存储函数的返回指针,用于控制函数的调用和返回.在程序块开始时自动分配内存,结束时自动释放内存,其操作方式类似于数据结构中的栈. 堆 (Heap):存储动态内存分配,需要…

发现大量jdb2进程占用io资源.jdb2进程是一个文件系统的写journal的进程 kthreadd:这种内核线程只有一个,它的作用是管理调度其它的内核线程.它在内核初始化的时候被创建,会循环运行一个叫做kthreadd的函数,该函数的作用是运行kthread_create_list全局链表中维护的kthread.可以调用kthread_create创建一个kthread,它会被加入到kthread_create_list链表中,同时kthread_create会weak up kthread…

所谓进程的地址空间,指的就是进程的虚拟地址空间.当创建一个进程时,内核会为该进程分配一个线性的地址空间(虚拟地址空间),有了虚拟地址空间后,内核就可以通过页表将进程的物理地址地址空间映射到其虚拟地址空间中,程序员所能看到的其实都是虚拟地址,物理地址对程序员而言是透明的.当程序运行时,MMU硬件机制会将程序中的虚拟地址转换成物理地址,然后在内存中找到指令和数据,来执行进程的代码.下面我们就来分析和进程的地址空间相关的各种数据结构和操作. 用到的数据结构: 1.内存描述符struct mm_stru…

一.虚拟内存 分段机制:即分成代码段,数据段,堆栈段.每个内存段都与一个特权级相关联,即0~3,0具有最高特权级(内核),3则是最低特权级(用户),每当程序试图访问(权限又分为可读.可写和可执行)一个段时,当前特权级CPL就会与段的特权级进行比较,以确定是否有权限访问.每个特权级都有自己的程序栈,当程序从一个特权级切换到另一个特权级上执行时,堆栈段也随之改换到新级别的堆栈中. 段选择符:每个段都有一个段选择符.段选择符指明段的大小.访问权限和段的特权级.段类型以及段的第一个字节在线性地址空间中的…

本文中出现的,内核线程,轻量级进程,用户进程,用户线程等概念,如果不太熟悉, 可以参见 内核线程.轻量级进程.用户线程三种线程概念解惑(线程≠轻量级进程) Linux进程类别 虽然我们在区分Linux进程类别, 但是我还是想说Linux下只有一种类型的进程,那就是task_struct,当然我也想说linux其实也没有线程的概念, 只是将那些与其他进程共享资源的进程称之为线程. 一个进程由于其运行空间的不同, 从而有内核线程和用户进程的区分, 内核线程运行在内核空间, 之所以称之为线程是因为它没…

一.虚拟内存 先来看一张图(来自<Linux内核完全剖析>),如下: 分段机制:即分成代码段,数据段,堆栈段.每个内存段都与一个特权级相关联,即0~3,0具有最高特权级(内核),3则是最低特权级(用户),每当程序试图访问(权限又分为可读.可写和可执行)一个段时,当前特权级CPL就会与段的特权级进行比较,以确定是否有权限访问.每个特权级都有自己的程序栈,当程序从一个特权级切换到另一个特权级上执行时,堆栈段也随之改换到新级别的堆栈中. 段选择符:每个段都有一个段选择符.段描述符指明段的大小.访问权…

转自:http://blog.csdn.net/vanbreaker/article/details/7855007 版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载. 在32位的系统上,线性地址空间可达到4GB,这4GB一般按照3:1的比例进行分配,也就是说用户进程享有前3GB线性地址空间,而内核独享最后1GB线性地址空间.由于虚拟内存的引入,每个进程都可拥有3GB的虚拟内存,并且用户进程之间的地址空间是互不可见.互不影响的,也就是说即使两个进程对同一个地址进行操作,也不会产生问题.在前面介…

转自:http://blog.csdn.net/adudurant/article/details/23135661 这个概念是很多人都混淆的了,我也是,刚开始无法理解OS时,把Linux内核也当做一个进程. 其实内核本身不是以进程形式存在的,最多在初始化的过程中表现得就像一个进程,但是内核绝对没有进程的数据结构task_struct,可以严格跟进程区分开 .自从创建init 进程之后,内核就不再主动占有cpu了.只有当进程主动要求和中断到来时,内核才动一动,很快又把cpu还给合适的进程,不是想…

1.程序地址空间      首先,我们先看学c/c++时候学到的程序内存布局: 准确地说,程序地址空间其实就是进程的地址空间,实际就是pcb中的mm_struct. 接下来,我们用fork()演示一下进程的地址空间. //父子进程数据独有demo 1 #include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<unistd.h> ; int main() { int pid=fork(); ) { ; }) { //child g_val…

刘柳 + <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 + titer1@qq.com 退休的贵族进程 0号进程 全部进程的祖先叫做进程0 在系统初始化阶段由start_kernel()函数从无到有手工创建的一个内核线程 进程0最后的初始化工作创建init内核线程,此后执行cpu_idle,成为idle进程 控制权的接力棒从bios-->bootloader-->idle,某种程度上说,就是完毕子…

http://blog.csdn.net/wuxinke_blog/article/details/8769131 有这么一系列的问题,是否在困扰着你:用户程序编译连接形成的地址空间在什么范围内?内核编译后地址空间在什么范围内?要对外设进行访问,I/O的地址空间又是什么样的? 先 回答第一个问题.Linux最常见的可执行文件格式为elf(Executable and LinkableFormat).在elf格式的可执行代码中,ld总是从0x8000000开始安排程序的“代码段”,对每个程序都是这…

进程概念介绍 进程是操作系统对运行程序的一种抽象. • 一个正在执行的程序: • 一个正在计算机上执行的程序实例: • 能分配给处理器并由处理器执行的实体: • 一个具有普以下特征的活动单元:一组指令序列的执行.一个当前状态和相关的系统资源集. 内核观点:担当分配系统资源(CPU时间,内存)的实体.进程的两个基本元素:程序代码(可能被执行的其他进程共享).数据集.进程是一种动态描述,但是并不代表所有的进程都在运行.(进程在内存中因策略或调度需求,会处于各种状态) 进程是处于执行期的程序以及它所管…

——<程序员的自我修养>读书笔记 编译过程 在Linux下使用GCC将源码编译成可执行文件的过程可以分解为4个步骤,分别是预处理(Prepressing).编译(Compilation).汇编(Assembly)和链接(Linking).一个简单的hello word程序编译过程如下: 1. 预处理 首先源代码文件(.c/.cpp)和相关头文件(.h/.hpp)被预处理器cpp预编译成.i文件(C++为.ii).预处理命令为: gcc –E hello.c –o hello.i 预编译过程主要…

慕课18原创作品转载请注明出处 + <Linux内核分析>MOOC课程http://mooc.study.163.com/course/USTC-1000029000 一.背景知识: 1.进程与程序的关系: 进程是动态的.而程序是静态的: 从结构上看,每个进程的实体都是由代码断和相应的数据段两部分组成的,这与程序的含义非常相近: 一个进程能够涉及多个程序的执行.一个程序也能够相应多个进程,即一个程序段可在不同数据集合上执行.构成不同的进程: 并发性: 进程具有创建其它进程的功能: 操作系统中的…

在Linux的top和ps命令中,默认看到最多的是pid (process ID),也许你也能看到lwp (thread ID)和tgid (thread group ID for the thread group leader)等等,而在Linux库函数和系统调用里也许你注意到了pthread id和tid等等.还有更多的ID,比如pgrp (process group ID), sid (session ID for the session leader)和 tpgid (tty proce…

转自:http://www.cnblogs.com/33debug/p/6705391.html 进程概念介绍 进程是操作系统对运行程序的一种抽象. • 一个正在执行的程序: • 一个正在计算机上执行的程序实例: • 能分配给处理器并由处理器执行的实体: • 一个具有普以下特征的活动单元:一组指令序列的执行.一个当前状态和相关的系统资源集. 内核观点:担当分配系统资源(CPU时间,内存)的实体.进程的两个基本元素:程序代码(可能被执行的其他进程共享).数据集.进程是一种动态描述,但是并不代表所有…