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Linux操作系统采用虚拟内存管理技术，使得每个进程都有各自互不干涉的进程地址空间。该地址空间是大小为4GB的线性虚拟空间，用户所看到和接触到的都是该虚拟地址，无法看到实际的物理内存地址。利用这种虚拟地址不但能起到保护操作系统的效果（用户不能直接访问物理内存），更重要的是，用户程序可以使用比实际物理内存更大的地址空间。
4GB的进程地址空间会被分成两个部分：用户空间与内核空间。用户地址空间是从0到3GB（0xc0000000),内核地址空间占据3GB到4GB。用户进程在通常情况下只能访问用户空间的虚拟地址，不能访问内核空间的虚拟地址。只有用户进程使用系统调用（代表用户进程在内核态执行）时可以访问到内核空间。每当进程切换时，用户空间就会跟着变化；而内核空间由内核负责映射，它并不会跟着进程改变，是固定的。内核空间地址有自己对应的页表，用户进程各自有不同的页表。每个进程的用户空间都是完全独立、互不相干的。其中 用户空间包括以下几个功能区域。
只读段：包含程序代码(.init和.text)和只读数据(.rodata)。
数据段：存放的是全局变量和静态变量。其中可读可写数据段(.data)存放已初始化的全局变量和静态变量，BSS数据段（.bss）存放未初始化的全局变量和静态变量。
栈：由系统自动分配释放，存放函数的参数值、局部变量的值、返回地址等。
堆：存放动态分配的数据，一般由程序员动态分配和释放。若程序员不释放，程序结束时可能由操作系统回收。
共享库的内存映射区域：这是Linux动态连接器和其他共享库代码的映射区域。