地址映射【对比 虚存映射】 理解从虚拟地址到物理地址的全过程

在计算机中，程序在运行时会产生许多虚拟地址，这些虚拟地址需要通过地址映射（或者叫内存映射）的方式转换成物理地址，最终访问计算机的内存。虚拟地址和物理地址的映射过程如下：

1. 程序在运行时产生虚拟地址，这些地址是由程序员定义的，是与实际物理地址无关的。

2. 当程序访问这些虚拟地址时，操作系统会将其映射成物理地址，从而访问计算机的内存。

3. 在地址映射的过程中，操作系统会维护一个页表，用于记录虚拟地址到物理地址的映射关系。

4. 当程序访问虚拟地址时，操作系统会将其分解成页号和页内偏移量，再根据页号在页表中查找对应的物理地址。

5. 如果页表中没有对应的物理地址，则会发生缺页中断，操作系统会从磁盘中加载对应的页面到内存中，并更新页表中的映射关系。

虚存映射和地址映射的过程类似，都是将虚拟地址映射成物理地址。虚存映射是指在磁盘上建立一个虚拟内存空间，程序访问虚拟地址时，操作系统会将其映射到虚拟内存空间中，如果虚拟内存空间中没有对应的数据，则会发生缺页中断，操作系统会将数据从磁盘中加载到虚拟内存空间中。虚存映射的目的是扩展计算机的内存容量，使得程序可以访问比物理内存更大的空间。

相关问题

辨析地址映射和虚存映射

地址映射和虚存映射都是计算机内存管理中的概念，但是它们所针对的不同层次也是不同的。

地址映射是指将逻辑地址转化为物理地址的过程。在计算机中，CPU生成的地址是逻辑地址，而物理地址则是实际的内存地址。通过地址映射，操作系统将逻辑地址转化为物理地址，使得程序能够正确地访问内存。

虚存映射则是一种技术，它将磁盘上的数据映射到内存中，以便程序能够更快地访问数据。虚存映射通过将内存分为一系列虚拟页，每个虚拟页大小相同，一般为4KB或8KB，并将虚拟页映射到物理内存或磁盘上的某个位置。当程序需要访问一个虚拟页时，操作系统会将其映射到物理内存或磁盘上的对应位置，以便程序能够访问数据。这样可以大大提高程序访问数据的效率。

所以，地址映射和虚存映射都是内存管理中的重要概念，但是它们所针对的层次不同，地址映射是将逻辑地址映射为物理地址，而虚存映射是将磁盘上的数据映射到内存中。

linux中怎么打开可执行文件的进程映射虚存空间

### 回答1：
在 Linux 中打开可执行文件的进程映射虚存空间需要使用 exec 系列函数，其中最常用的是 execve 函数。execve 函数会替换当前进程的映像，即将当前进程的代码段、数据段等全部替换为可执行文件的映像。以下是一个简单的例子：

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

int main(int argc, char *argv[]) {
    char *args[] = {"/path/to/executable", NULL};
    if (execve(args[0], args, NULL) == -1) {
        perror("execve");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    return 0;
}

其中，"/path/to/executable" 是可执行文件的路径。在调用 execve 函数时，第一个参数是可执行文件的路径，第二个参数是传递给可执行文件的参数，第三个参数是环境变量，这里我们传入 NULL 表示使用当前环境变量。

当调用 execve 函数时，如果成功，当前进程的映像就会被替换为可执行文件的映像，并从可执行文件的入口点开始执行。如果失败，函数会返回 -1，并设置 errno 变量来指示错误的原因。在上面的例子中，我们使用 perror 函数来输出错误信息。

### 回答2：
在Linux中，我们可以使用exec()系列函数来打开可执行文件的进程映射虚存空间。

首先，通过exec()函数所在的库函数（比如execl()、execv()、execle()等）来调用操作系统的execve()系统调用函数。execve()函数能够执行指定可执行文件，并将其加载到当前进程的虚存空间中。

调用execve()函数时，我们需要传入以下参数：
1. 可执行文件的路径：指定要打开的可执行文件的路径。
2. 命令行参数数组：以NULL结尾的字符串数组，用于将命令行参数传递给被执行的可执行文件。
3. 环境变量数组：以NULL结尾的字符串数组，用于将环境变量传递给被执行的可执行文件。

执行execve()函数后，操作系统将加载指定的可执行文件，并将其映射到当前进程的虚存空间中。然后，操作系统会将控制权交给新的程序，从新程序的入口点开始执行。

当执行execve()函数成功时，原进程的虚存空间会被新的程序覆盖，原进程的代码、数据等内容会被替换为新程序的代码、数据等内容。

总结来说，要在Linux中打开可执行文件的进程映射虚存空间，可以使用exec()系列函数中的任意一个，将可执行文件路径、命令行参数和环境变量传递给execve()系统调用函数，然后操作系统会执行相应的操作，将可执行文件加载到当前进程的虚存空间中。

### 回答3：
在Linux中，要打开可执行文件的进程映射虚存空间，可以使用exec函数族中的execve函数。execve函数用于执行一个新的程序，并将新程序的代码和数据加载到当前进程的虚拟内存空间中。

首先，需要包含头文件unistd.h。

接下来，需要准备一个字符串数组，用于存储可执行文件的路径和参数。数组的第一个元素是可执行文件的路径，接下来的元素可以是命令行参数，最后一个元素必须是NULL来标识参数列表的结束。

然后，可以使用execve函数调用打开可执行文件并将其映射到当前进程的虚拟内存空间中。execve函数的调用形式如下：

int execve(const char *filename, char *const argv[], char *const envp[]);

其中，filename是可执行文件的路径，argv是参数列表，envp是环境变量列表。

execve函数执行成功后，当前进程的代码和数据将被替换为可执行文件的代码和数据，可执行文件的入口函数将被调用。

需要注意的是，execve函数只会加载可执行文件的内容到当前进程的虚拟内存空间，而不会创建新的进程。因此，在调用execve函数后，当前进程的PID不会改变。

这是一种在已有进程中运行一个新的程序的方法，适用于需要在当前进程中加载新的可执行文件的场景。