进程虚拟空间

进程是我们经常提到的一个概念，那么它究竟是什么？它和程序又有什么区别呢？

程序是一个静态的概念，它是一些预先编译好的指令和数据集合的文件。
进程则是一个动态的概念，它是程序运行时的一个过程。
如果程序是剑谱的话，进程就是你舞剑的过程，函数是你的一个剑招。

每个程序运行起来之后，都会有自己独立的虚拟地址空间。这个虚拟地址空间的带下由计算机平台决定，硬件决定了地址空间的最大理论上限，即硬件的寻址大小空间。

比如说在32位平台下，地址空间最大可达到2^32bit = 4G，而这也是我们常说的1G内核空间+3G用户空间的概念来源。
在C语言中，如果平台是32位地址空间，那么指针大小就是4字节，可以表示4G的空间。

在32位硬件平台下，程序使用的空间是否能够超过4GB呢？
答案是肯定的。

Intel通过修改页映射的方式，使得新的映射方式可以访问到更多的物理内存，这种地址扩展方式就叫PAE。

操作系统通过提供一个窗口映射的方法，把这些额外的内存映射到进程空间。

比如应用程序0x1000000~0x2000000这一段256M的物理空间做窗口。
程序可以冲高于4G的物理空间中申请多个大小为256M的空间，轮流来使用这个窗口。
在windows下，这种访问内存的操作方式叫AWE。
在linux则通过mmap()系统调用来实现。

关于进程是怎样加载到内存中，我将在下一篇博客：进程的装载中介绍

参考文献

[1] 俞甲子 石凡 潘爱明．程序员的自我修养．电子工业出版社，2009.4．