【Linux详解】进程地址空间

在Linux中，每个进程都有自己的地址空间，这是由MMU（内存管理单元）提供的。每个进程的地址空间都是独立的，进程A看到的地址可能与进程B看到的地址截然不同。这是通过将每个进程的地址空间映射到物理内存的不同部分来实现的。

进程地址空间可以分为几个区域：

1. 代码段（Text Segment）：存储程序的执行代码。
2. 数据段（Data Segment）：存储已初始化的全局变量和静态变量。
3. BSS段（BSS Segment）：存储未初始化的全局变量和静态变量，在程序运行前，其中的数据被初始化为0。
4. 堆（Heap）：动态分配的内存区，向上增长。
5. 栈（Stack）：存储局部变量、函数调用上下文、返回地址等，向下增长。
6. 内存映射段（Memory Mapping Segment）：包括动态库、共享内存等，映射到文件。

以下是一个简单的C程序示例，它演示了如何在进程地址空间中创建一个区域，并在该区域内存储数据：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
 
int global_var = 1; // BSS段
int main() {
    int stack_var = 2; // 栈
    int heap_var = (int)malloc(sizeof(int)); // 堆
    *heap_var = 3;
 
    // 显示各个变量的地址
    printf("Stack variable at: %p\n", &stack_var);
    printf("Heap variable at: %p\n", (void*)heap_var);
    printf("Global variable at: %p\n", &global_var);
 
    // 清理堆分配的内存
    free(heap_var);
    return 0;
}

编译并运行这个程序，它会打印出每个变量在进程地址空间中的位置。每次运行时，地址可能不同，但它们都在预期的段内。

请注意，进程的地址空间是私有的，不同进程的相同地址可以指向内存中的不同物理位置。此外，通过特定的系统调用和技巧，进程可以共享内存区域或者将自己的部分地址空间暴露给其他进程。这些高级特性超出了本问题的讨论范围。