深入理解：Linux 虚拟地址空间模型及应用（linux虚拟地址空间）

Linux虚拟地址空间模型是一种地址映射机制，用于将用户空间虚拟地址分配和解析，而操作系统内核所使用的是物理地址。这种技术是Linux内核针对普通用户空间应用程序任务的一种保护机制，用于防止恶意的用户空间应用程序通过内存访问权限破坏操作系统内核或其他用户空间应用程序的运行。

Linux虚拟地址空间模型可以分为两个部分：用户空间和内核空间。内核空间由内核代码、数据和全局变量组成，而用户空间由用户应用程序、数据和支持应用的共享库函数组成。两个空间维护着独立的地址空间，如下所示：

User Space Address: 0 ~ 3GB

Kernel Space Address: 3GB ~ 4GB

用户空间的地址空间一般设置为4GB，使用的是虚拟页式存储映射，将地址空间视为一个随机存储器，而不是一块实际的物理内存。这种映射机制将用户空间地址映射到内核空间中的物理内存，使其能够传输给操作系统内核处理数据。

此外，通过软页式存储映射，Linux内核也可以实现缺页异常的处理，并且可以将虚拟地址空间中的用户数据映射到物理地址空间中的内核空间，这样可以提供用户空间和内核空间的隔离。

Linux虚拟地址空间模型可以实现虚拟内存功能，可以加载虚拟内存fill和选择段式存储加速内存缓存。当应用程序进程申请内存空间时，它会将该申请的虚拟地址空间map到物理内存地址空间中，从而提供虚拟内存页和段式存储加速存储缓存功能，减少CPU缓存错误的发生率。

下面的代码是获取虚拟地址空间的一种实现：

int get_vm_space(int size,unsigned long flags)

{

unsigned long addr;

addr = __get_free_pages(flags, get_order(size));

if(!addr)

return -ENOMEM;

return addr;

}

总的来说，Linux虚拟地址空间模型是一种内核任务的保护机制，能够防止恶意用户空间应用程序破坏操作系统内核或其他用户空间应用程序运行。它可以实现虚拟内存功能，可以将地址空间分为用户空间和内核空间，并使用虚拟页式存储映射，将用户空间地址映射到内核空间物理内存，从而实现了虚拟地址空间与物理地址空间的解析。