通过小实验让你彻底理解VMA

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在深入探索计算机内存管理的世界时,我们常常遇到VMA这个概念。特别是在32/位架构的机器上,无论是程序还是内核,它们各自拥有4GB/512GB的地址空间,以ARM为例,这个空间被精细地划分为几个关键区域:stack(栈),用于存储函数调用的临时数据;heap(动态内存)则在用户空间占据一席之地,用于程序运行时的内存分配;code(代码)和data(全局初始化变量)位于heap之上,而bss(未初始化全局变量)则紧随其后。在模拟器中,39位地址宽度为理解这些区域提供了基础。



当你需要处理大内存分配时,mmap映射的内存区域就显得尤为重要。特别是在嵌入式物联网的学习过程中,我们需要关注学习路径,确保知识的系统性和实用性,以避免技能发展受阻。我这里分享一份包含150G的资料包,其中涵盖了丰富的学习内容、行业面经和实战项目,助你快速上手。



VMA在内核层面扮演着内存段描述者的角色,通过命令行工具/proc/pid/maps,我们可以轻松检查特定进程的内存映射情况。VMA的管理机制巧妙地使用了链表(mm_struct中的mmap)和红黑树(mmap_rb)的结合,链表便于插入新VMA,而红黑树则提供了快速查找的效率。



掌握VMA结构后,你可以通过驱动模块深入了解程序的内存分配情况。这里提供一个实例,驱动模块接受进程ID作为输入,不仅打印出进程的名字和PID,还能详细展示进程的8个VMA,包括它们的起始和结束地址。驱动程序的输出详尽地阐述了VMA的划分以及各个段的具体信息,利用了双链表和红黑树的高效数据结构。



如果你想亲自动手实践,下面的代码示例将引导你获取应用程序的VMA信息:pid参数被传递到驱动模块,驱动模块不仅输出进程信息,更揭示了内存管理的奥秘。



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