Linux操作系統(tǒng)采用虛擬內(nèi)存管理技術(shù)，使得每個(gè)進(jìn)程都有各自互不干涉的進(jìn)程地址空間。該地址空間是大小為4GB的線性虛擬空間，用戶所看到和接觸到的都是該虛擬地址，無法看到實(shí)際的物理內(nèi)存地址。利用這種虛擬地址不但能起到保護(hù)操作系統(tǒng)的效果（用戶不能直接訪問物理內(nèi)存），而且更重要的是，用戶程序可以使用比實(shí)際物理內(nèi)存更大的地址空間。

　　4GB的進(jìn)程地址空間會(huì)被分成兩個(gè)部分：用戶空間與內(nèi)核空間。用戶地址空間是從0到3GB（0xC0000000），內(nèi)核地址空間占據(jù)3GB到4GB。用戶進(jìn)程在通常情況下只能訪問用戶空間的虛擬地址，不能訪問內(nèi)核空間的虛擬地址。只有用戶進(jìn)程使用系統(tǒng)調(diào)用（代表用戶進(jìn)程在內(nèi)核態(tài)執(zhí)行）時(shí)可以訪問到內(nèi)核空間。每當(dāng)進(jìn)程切換時(shí)，用戶空間就會(huì)跟著變化；而內(nèi)核空間由內(nèi)核負(fù)責(zé)映射，它并不會(huì)跟著進(jìn)程改變，是固定的。內(nèi)核空間地址有自己對(duì)應(yīng)的頁表，用戶進(jìn)程各自有不同的頁表。每個(gè)進(jìn)程的用戶空間都是完全獨(dú)立、互不相干的。進(jìn)程的虛擬內(nèi)存地址空間如圖3.3所示，其中用戶空間包括以下幾個(gè)功能區(qū)域。

　　● 只讀段：包含程序代碼（.init和.text）和只讀數(shù)據(jù)（.rodata）。

　　● 數(shù)據(jù)段：存放的是全局變量和靜態(tài)變量。其中可讀可寫數(shù)據(jù)段（.data）存放已初始化的全局變量和靜態(tài)變量，BSS數(shù)據(jù)段（.bss）存放未初始化的全局變量和靜態(tài)變量。

　　● 堆：由系統(tǒng)自動(dòng)分配釋放，存放函數(shù)的參數(shù)值、局部變量的值、返回地址等。

　　● 堆棧：存放動(dòng)態(tài)分配的數(shù)據(jù)，一般由程序員動(dòng)態(tài)分配和釋放。若程序員不釋放，程序結(jié)束時(shí)可能由操作系統(tǒng)回收。

　　● 共享庫的內(nèi)存映射區(qū)域：這是Linux動(dòng)態(tài)鏈接器和其他共享庫代碼的映射區(qū)域。

　　由于在Linux系統(tǒng)中每一個(gè)進(jìn)程都會(huì)有/proc文件系統(tǒng)下與之對(duì)應(yīng)的一個(gè)目錄（如將init進(jìn)程的相關(guān)信息在/proc/1目錄下的文件中描述），因此通過proc文件系統(tǒng)可以查看某個(gè)進(jìn)程的地址空間的映射情況。例如，運(yùn)行一個(gè)應(yīng)用程序（示例中的可運(yùn)行程序是在/home/david/project/目錄下的test文件），如果它的進(jìn)程號(hào)為13703，則輸入“cat /proc/13703/maps”命令，可以查看該進(jìn)程的內(nèi)存映射情況，其結(jié)果如下：

　　$ cat /proc/13703/maps

　　/* 只讀段：代碼段、只讀數(shù)據(jù)段 */

　　08048000-08049000 r-xp 00000000 08:01 876817 /home/david/project/test

　　08049000-0804a000 r--p 00000000 08:01 876817 /home/david/project/test

　　/* 可讀寫數(shù)據(jù)段 */

　　0804a000-0804b000 rw-p 00001000 08:01 876817 /home/david/project/test

　　0804b000-0804c000 rw-p 0804b000 00:00 0

　　08502000-08523000 rw-p 08502000 00:00 0 ［heap］ /* 堆 */

　　b7dec000-b7ded000 rw-p b7dec000 00:00 0

　　/* 動(dòng)態(tài)共享庫 */

　　b7ded000-b7f45000 r-xp 00000000 08:01 541691

　　/lib/tls/i686/cmov/libc-2.8.90.so

　　b7f45000-b7f47000 r--p 00158000 08:01 541691

　　/lib/tls/i686/cmov/libc-2.8.90.so

　　b7f47000-b7f48000 rw-p 0015a000 08:01 541691

　　/lib/tls/i686/cmov/libc-2.8.90.so

　　b7f48000-b7f4b000 rw-p b7f48000 00:00 0

　　b7f57000-b7f5a000 rw-p b7f57000 00:00 0

　　/* 動(dòng)態(tài)鏈接器 */

　　b7f5a000-b7f74000 r-xp 00000000 08:01 524307 /lib/ld-2.8.90.so

　　b7f74000-b7f75000 r-xp b7f74000 00:00 0 ［vdso］

　　b7f75000-b7f76000 r--p 0001a000 08:01 524307 /lib/ld-2.8.90.so

　　b7f76000-b7f77000 rw-p 0001b000 08:01 524307 /lib/ld-2.8.90.so

　　bff61000-bff76000 rw-p bffeb000 00:00 0 ［stack］ /* 堆棧 */