堆/堆栈和OS页面交换

Question

我试图理解一些与linux相关的概念，任何人都可以帮助我回答以下问题。

问题I我知道编译器为程序的数据和代码段提供虚拟地址()。操作系统使用这些VA，并试图将它们安装到物理内存中。这就是ELF加载程序(源代码中的fs/binfmt_elf.c)在linux中所做的工作。堆栈和堆的VA何时分配给进程？我想这是动态的，但是VA是从哪里来的呢？如果可能的话，谁能告诉我源代码。

问题II虽然我知道，物理内存的大小是有限的。因此，操作系统不得不不时地交换页面，以保持多个进程运行。当需要交换页面时，它会从内存中提取页面并将其写入磁盘。我完全同意可以将数据和代码页写入磁盘(也许它们是在来自磁盘的同一区域被写回的)。但是操作系统也能交换堆和堆栈页面吗？如果是的话，它会存放在哪里？

Answer 1

问题一：

您需要从一个简化的视图开始。对于问题1，请从逻辑内存而不是虚拟内存的角度来考虑。假设我们在32位模式下这样做，您的进程将有一个理论上最大的2^32逻辑内存的3/4。

当您的新进程加载可执行文件时，整个地址空间将为空。我的意思是根本没有记忆(概念上)。然后，程序加载程序将读取可执行文件中的指令，以便在执行开始时构建逻辑地址空间。

加载程序将创建一个用户堆栈。你必须有一个程序才能运行。我的意思是，加载程序将为堆栈分配逻辑页。

加载程序可能不会创建堆。堆将有一个地址范围，但是加载程序可能不会将页面映射到堆。可以使用系统调用显式映射页面，为自己的堆创建页。或者，您可以调用像malloc()这样的库函数来为您映射页面。

问题二：

可以交换所有用户页，包括堆和堆栈。它们转到页面文件，该文件在Linux上是一个交换分区。

Answer 2

1.)在load_elf_binary中

850         /* Do this so that we can load the interpreter, if need be.  We will
851            change some of these later */
852         retval = setup_arg_pages(bprm, randomize_stack_top(STACK_TOP),
853                                  executable_stack);

2.)在交换分区/文件中