核心使用記憶體描述符結構體表示程序的地址空間，該結構體包含了和程序地址空間有關的全部資訊。記憶體描述符由mm_struct結構體表示，定義在檔案<linux/sched.h>中。進程地址空間由每個程序的線性地址區（vm_area_struct）組成。通過核心，程序可以給自己的地址空間動態的新增或減少線性區域。如下圖是記憶體描述符mm_struct和線性區域描述 符vm_area_struct的關係:

      mm_users域記錄正在使用該地址的程序數目。比如，如果兩個程序共享該地址空間，那麼mm_users的值便等於2;mm_count域是mm_struct的結構體的主引用計數，只要

mm_users不為0，那麼mm_count值就等於1.當mm_users值減為0（兩個執行緒都退出）時，mm_count域的值才變為0。如果mm_count的值等於0，說明已經沒有任何指向該mm_struct結構 體的引用了，這時該結構體會被銷燬。mmap和mm_rb這兩個不同的資料結構描述的物件是相同的：該地址空間中的全部記憶體區域。

mmap結構體最為連結串列，利於簡單，高效地遍歷所有 元素；而mm_rb結構體作為紅-黑樹，更適合搜尋指定元素。所有的mm_struct結構體通過自身的mmlist域連線在一個雙向連結串列中，該連結串列的首元素是init_mm記憶體描述符，它代表0號

程序的地址空間。在程序的程序描述符中，mm域存放著該程序使用的記憶體描述符。copy_process函式利用copy_mm函式複製父程序的記憶體描述符。像vfork和clone系統呼叫指定的 CLONE_VM標誌的，僅僅需要在呼叫copy_mm()函式中將mm域指向其父程序的記憶體描述符就可以了：

1. if (clone_flags & CLONE_VM){   
2.     atomic_inc(&oldmm->mm_users);   
3.     mm = oldmm;   
4.     goto  good_mm;   
5. }  

      而fork系統呼叫產生的子程序中的mm_struct結構體實際是通過檔案kernel/fork.c中的alloc_mm()巨集從mm_cachep slab快取中分配得到的。通常，每個程序都有一個唯一的

mm_struct結構體，即唯一的程序地址空間。是否共享地址空間，幾乎是程序和Linux中所謂執行緒間本質上的唯一區別。

      vm_start域指向線性區域的首地址，vm_end域指向尾地址之後的第一個位元組，也就是說,vm_start是線性區域的開始地址，vm_end是線性區域的結束地址。vm_mm域指向和VMA 相關的mm_struct結構體，注意每個VMA對其相關的mm_struct結構體來說都是唯一的，所以即使兩個獨立的程序將同一個檔案對映到各自的地址空間，他們分別都會有一個 vm_area_struct結構體來標誌自己的記憶體區域；但是如果兩個執行緒共享一個地址空間，那麼他們也同時共享其中的所有vm_area_struct結構體。

1. #include <linux/module.h>  
2. #include <linux/init.h>  
3. #include <linux/proc_fs.h>  
4. #include <linux/list.h>  
5. #include <linux/types.h>  
6. #include <linux/sched.h>   
7. int  read_myproc(char  *page, char  **start, off_t off, int  count, int  *eof, void  *data){   
8.     struct  task_struct *p;   
9.     struct  vm_area_struct *first;   
10.     p = list_entry(init_task.tasks.next, struct  task_struct, tasks);   
11.     printk("%20s %20s/n" , "vm_area_start" , "vm_area_end" );   
12.     for (first = p->mm->mmap; first != NULL;){   
13.         printk("%20lx %20lx/n" , first->vm_start, first->vm_end);   
14.         first = first->vm->next;   
15.     }   
16.     return  0;   
17. }   
18. static  int  __init myproc_init(void ){   
19.     struct  proc_dir_entry * e = create_proc_read_entry("myproc" ,0,NULL,read_myproc,NULL);   
20.     e->read_proc = read_myproc;   
21.     return  0;    
22. }   
23. static  void  __exit myproc_exit(void ){   
24.     removre_proc_entry("myproc" ,NULL);   
25. }   
26. module_init(myproc_init);   
27. module_exit(myproc_exit);   
28. MODULE_LICENSE("GPL" );   
29. MODULE_AUTHOR("liwanpeng" );  

檢視init程序的地址空間 效果如下：

通過上面的理解我們可以看出程序就是通過mm_struct 來描述3G的線性地址空間，mm_struct通過

劃分為一個個線性區,而每個線性區用一個 vm_area_struct來描述，其實我們的mm_struct是與我們的可執行檔案的結構體相關聯的,首先看我們的mm_struct:

從上面可以看出mm_struct 包含了程序start_code,end_code,start_data,end_data等section段描述的結構,我們來看一個可執行檔案的構成來看看,就拿上面的hello

[[email protected] test]$ objdump -h hello

hello:     file format elf32-i386

Sections:
Idx Name          Size      VMA       LMA       File off  Algn
  0 .interp       00000013  08048134  08048134  00000134  2**0     VMA代表虛擬地址,這裡表示我們的程式執行是的虛擬地址起為

                                                                                                                        0x08048134
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
  1 .note.ABI-tag 00000020  08048148  08048148  00000148  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
  ......
 10 .init         00000030  080482f4  080482f4  000002f4  2**2          init載入頭最開始執行的
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
 11 .plt          00000070  08048324  08048324  00000324  2**2       跳轉我們程式執行的頭
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
 12 .text         000001cc  080483a0  080483a0  000003a0  2**4   ..即我們的程式碼段
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
 13 .fini         0000001c  0804856c  0804856c  0000056c  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
 14 .rodata       00000018  08048588  08048588  00000588  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, DATA
....
 20 .dynamic      000000c8  08049654  08049654  00000654  2**2 
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
 21 .got          00000004  0804971c  0804971c  0000071c  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
....
 23 .data         00000004  08049744  08049744  00000744  2**2            資料段
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, DATA
 24 .bss          00000008  08049748  08049748  00000748  2**2         未初始化段
                  ALLOC
 25 .comment      0000002c  00000000  00000000  00000748  2**0    未初始化的符號表
                  CONTENTS, READONLY

由連結過程可以看出main並不是真正的入口,是從.plt段中跳轉過來的所有的程式都是從這裡進入的，有一相當於jmp  *main的跳轉指令,

同時可以看出我們的可執行檔案被分成以一個不同的section,這就和我們mm_struct中的線性區描述符對應起來了,比如我們的.data段就被載入到start_data與end_data地址空間的地方,其它的段與此類似！！！！！！,

那麼為什麼我們產生segment fault 呢，？？？因為我們訪問的地址沒有對映啊,!!!就是地址沒有在mm_struct中描述的空間中,因為我們的

mm_struct並沒有對映整個3G的空間啊,因為我們程式的每個段都是有大小限制的,.data,.text,.bss,.common等已經指名的section以外,

還有兩個非常重要的線性區start_stack,end_stack(棧)與start_brk,end_brk(堆)，如果我們訪問的線性地址沒有在這些地址空間中，那麼就會產生segment fault,

接下來我們檢視到底我們訪問的地址到底有沒有落在程序的mm_struct所描述的地址空間中:

[[email protected] test]$ ./hello   先開一個終端執行程式執行程式由於設定了100s的延時,
pid:32549
0x9848008

[[email protected] /]# cat /proc/32549/maps     檢視我們相應程序的資訊
0041d000-0043a000 r-xp 00000000 fd:00 278736     /lib/ld-2.13.so   //這裡是載入器
0043a000-0043b000 r--p 0001c000 fd:00 278736     /lib/ld-2.13.so
0043b000-0043c000 rw-p 0001d000 fd:00 278736     /lib/ld-2.13.so
0043e000-005c1000 r-xp 00000000 fd:00 278737     /lib/libc-2.13.so   //這裡是我們包含的庫函式相應的可執行檔案
005c1000-005c2000 ---p 00183000 fd:00 278737     /lib/libc-2.13.so
005c2000-005c4000 r--p 00183000 fd:00 278737     /lib/libc-2.13.so
005c4000-005c5000 rw-p 00185000 fd:00 278737     /lib/libc-2.13.so
005c5000-005c8000 rw-p 00000000 00:00 0
007b0000-007b1000 r-xp 00000000 00:00 0          [vdso]
08048000-08049000 r-xp 00000000 fd:00 1188391    /home/qiqi/test/hello   //這裡才是我們寫的程式碼段，r-xp代表只讀的
08049000-0804a000 rw-p 00000000 fd:00 1188391    /home/qiqi/test/hello  // rw-p 表示可讀寫，為.data段
09848000-09869000 rw-p 00000000 00:00 0          [heap]                               //表示我們的堆預設的空間,當不足時在系統自動分配
b7856000-b7857000 rw-p 00000000 00:00 0
b7871000-b7873000 rw-p 00000000 00:00 0
bfa45000-bfa66000 rw-p 00000000 00:00 0          [stack]                                  //這裡是棧的預設空間
[[email protected] /]#

可以看出0x847e008沒有落在我們上面的任何一個線性區！！！！

待續！！！！！！