linux proc/xx/maps文件分析
轉載：https://blog.csdn.net/lijzheng/article/details/23618365
Proc/pid/maps顯示進程映射了的內存區域和訪問權限。對應內核中的操作集為proc_pid_maps_op，具體的導出函數為show_map。內核中進程的一段地址空間用一個vm_area_struct結構體表示，所有地址空間存儲在task->mm->mmap鏈表中。
一個文件可以映射到進程的一段內存區域中，映射的文件描述符保存在vm_area_struct->vm_file域中，這種內存區域叫做有名內存區域，相反，屬于匿名映射內存區域。Vm_area_struct每項對應解析如下表所示：
內核每進程的vm_area_struct項
?? ?
/proc/pid/maps中的項
?? ?
含義
vm_start
?? ?
“-”前一列，如00377000
?? ?
此段虛擬地址空間起始地址
vm_end
?? ?
“-”后一列，如00390000
?? ?
此段虛擬地址空間結束地址
vm_flags
?? ?
第三列，如r-xp
?? ?
此段虛擬地址空間的屬性。每種屬性用一個字段表示，r表示可讀，w表示可寫，x表示可執行，p和s共用一個字段，互斥關系，p表示私有段，s表示共享段，如果沒有相應權限，則用’-’代替
vm_pgoff
?? ?
第四列，如00000000
?? ?
對有名映射，表示此段虛擬內存起始地址在文件中以頁為單位的偏移。對匿名映射，它等于0或者vm_start/PAGE_SIZE
vm_file->f_dentry->d_inode->i_sb->s_dev
?? ?
第五列，如fd:00
?? ?
映射文件所屬設備號。對匿名映射來說，因為沒有文件在磁盤上，所以沒有設備號，始終為00:00。對有名映射來說，是映射的文件所在設備的設備號
vm_file->f_dentry->d_inode->i_ino
?? ?
第六列，如9176473
?? ?
映射文件所屬節點號。對匿名映射來說，因為沒有文件在磁盤上，所以沒有節點號，始終為00:00。對有名映射來說，是映射的文件的節點號
?
?? ?
第七列，如/lib/ld-2.5.so
?? ?
對有名來說，是映射的文件名。對匿名映射來說，是此段虛擬內存在進程中的角色。[stack]表示在進程中作為棧使用，[heap]表示堆。其余情況則無顯示
下面一起看下一個proc maps的例子。
cat /proc/19970/task/19970/maps
001f7000-00212000 r-xp 00000000 fd:00 2719760??? /lib/ld-2.5.so
00212000-00213000 r-xp 0001a000 fd:00 2719760??? /lib/ld-2.5.so
00213000-00214000 rwxp 0001b000 fd:00 2719760??? /lib/ld-2.5.so
00214000-0036b000 r-xp 00000000 fd:00 2719767??? /lib/libc-2.5.so
0036b000-0036d000 r-xp 00157000 fd:00 2719767??? /lib/libc-2.5.so
0036d000-0036e000 rwxp 00159000 fd:00 2719767??? /lib/libc-2.5.so
0036e000-00371000 rwxp 0036e000 00:00 0
0054f000-00565000 r-xp 00000000 fd:00 2719791??? /lib/libpthread-2.5.so
00565000-00566000 r-xp 00015000 fd:00 2719791??? /lib/libpthread-2.5.so
00566000-00567000 rwxp 00016000 fd:00 2719791??? /lib/libpthread-2.5.so
00567000-00569000 rwxp 00567000 00:00 0
006f5000-006f6000 r-xp 006f5000 00:00 0????????? [vdso]
08048000-08049000 r-xp 00000000 fd:00 3145810??? /home/lijz/code/pthread
08049000-0804a000 rw-p 00000000 fd:00 3145810??? /home/lijz/code/pthread
08c50000-08c71000 rw-p 08c50000 00:00 0????????? [heap]
b75d7000-b75d8000 ---p b75d7000 00:00 0
b75d8000-b7fda000 rw-p b75d8000 00:00 0
b7fe4000-b7fe5000 rw-p b7fe4000 00:00 0
bf987000-bf99c000 rw-p bffea000 00:00 0????????? [stack]
????? 進程的每段地址空間由struct vm_area_struct 描述。如上所示的每一行對應一個vm_area_struct結構體。一個文件可以映射到內存中，vm_area_struct的vm_file保存了文件描述符，這種映射稱為有名映射，反之則為匿名映射。下面以第十四行為例，解釋各例的內容。
第一列：08049000-0804a000-----本段內存映射的虛擬地址空間范圍，對應vm_area_struct中的vm_start和vm_end。
第二列：rw-p----權限 r-讀，w-寫 x-可執行 p-私有，對應vm_flags。
第三列：00000000----針對有名映射，指本段映射地址在文件中的偏移，對應vm_pgoff。對匿名映射而言，為vm_area_struct->vm_start。
第四列：fd：00----所映射的文件所屬設備的設備號，對應vm_file->f_dentry->d_inode->i_sb->s_dev。匿名映射為0。其中fd為主設備號，00為次設備號。
第五列：3145810----文件的索引節點號，對應vm_file->f_dentry->d_inode->i_ino，與ls –i顯示的內容相符。匿名映射為0。
第六列：/home/lijz/code/pthread---所映射的文件名。對有名映射而言，是映射的文件名，對匿名映射來說，是此段內存在進程中的作用。[stack]表示本段內存作為棧來使用，[heap]作為堆來使用，其他情況則為無。
?????? 經過上面的分析，proc maps中的每一列代表的意思已經非常清晰了。接下來看下proc每maps中每一行的解析。各共享庫的代碼段，存放著二進制可執行的機器指令，由kernel把該庫ELF文件的代碼段map到虛存空間；各共享庫的數據段，存放著程序執行所需的全局變量，由kernel把ELF文件的數據段map到虛存空間；用戶代碼段，存放著二進制形式的可執行的機器指令，由kernel把ELF文件的代碼段map到虛存空間；用戶數據段，存放著程序執行所需的全局變量，由kernel把ELF文件的數據段map到虛存空間；堆(heap)，當且僅當malloc調用時存在，由kernel把匿名內存map到虛存空間，堆則在程序中沒有調用malloc的情況下不存在；棧(stack)，作為進程的臨時數據區，由kernel把匿名內存map到虛存空間，棧空間的增長方向是從高地址到低地址。
pthread這個應用程序在maps中占用了兩行，內容如下：
08048000-08049000 r-xp 00000000 fd:00 3145810??? /home/lijz/code/pthread
08049000-0804a000 rw-p 00000000 fd:00 3145810??? /home/lijz/code/pthread
?
? 其中第一行的權限是只讀，并且可執行，說明第一行是應用程序的代碼段，而第二行的權限是可讀可寫，但是沒有執行權限，說明該段是pthread的數據段。
00c56000-00dad000 r-xp 00000000 fd:00 2719767??? /lib/libc-2.5.so
00dad000-00daf000 r-xp 00157000 fd:00 2719767??? /lib/libc-2.5.so
00daf000-00db0000 rwxp 00159000 fd:00 2719767??? /lib/libc-2.5.so
以上是libc-2.5共享庫在maps文件中的記錄，每個共享庫在maps文件中對應著三行，分別是數據段與代碼段。
堆[heap]段。
08c64000-08c85000 rw-p 08c64000 00:00 0????????? [heap]
????? 有些maps文件并不會出現該記錄，這主要跟程序中有無使用malloc相關，如果主線程使用了malloc就會有該記錄，否則就沒有。在子線程中調用malloc，會產生另外的堆映射，但是并不會標記[heap]。例如，在子線程中動態分配1MB的內存空間，pthread2應用程序的執行結果如下所示：
tid addr 0xbfd818f0
child thread run
stackbase 0xb7f4f3c0
stackaddr =0x7754e008----malloc分配的地址
guardsize 4096
對應的maps文件：
08048000-08049000 r-xp 00000000 fd:00 3145811??? /home/lijz/code/pthread2
08049000-0804a000 rw-p 00000000 fd:00 3145811??? /home/lijz/code/pthread2
0945a000-0947b000 rw-p 0945a000 00:00 0????????? [heap]
7754e000-b754f000 rw-p 7754e000 00:00 0 -----------區間大小正是1MB
b754f000-b7550000 ---p b754f000 00:00 0
b7550000-b7f52000 rw-p b7550000 00:00 0
b7f5c000-b7f5d000 rw-p b7f5c000 00:00 0
bfd6e000-bfd83000 rw-p bffea000 00:00 0????????? [stack]
??? maps文件中紅色標注的行，從內容上看，本段內存大小是1MB，權限為讀寫私有，偏移為本段內存的開始地址，設備號和文件索引節點為0。可以看出本段內存是進程通過mmap映射的一段空間，是匿名映射。在pthread2程序中，正好用malloc分配了一個1MB的內存，能夠與這段內存對應。同時，malloc分配的地址0x7754e008正落在該區間，并且偏向區間低地址部分，說明該區間是個堆地址空間。說明了這段1M的內存確實是進程調用malloc分配的，其中malloc又調用mmap系統調用匿名映射。
棧段[stack]，下面用幾個例子來說明棧段。
bfd50000-bfd65000 rw-p bffea000 00:00 0????????? [stack]
對于單線程應用程序而言，只有一個[stack]段，對應多線程應用程序，[stack]段是主線程的棧空間，子線程的棧空間則用pthread庫自動分配。
?例1，將一個單線程的應用的局部變量的地址打印出來，執行的結果如下所示：
?./pthread2
tid addr 0xbfc73600
對應的maps文件：
08048000-08049000 r-xp 00000000 fd:00 3145811??? /home/lijz/code/pthread2
08049000-0804a000 rw-p 00000000 fd:00 3145811??? /home/lijz/code/pthread2
b7f7e000-b7f80000 rw-p b7f7e000 00:00 0
b7f8a000-b7f8b000 rw-p b7f8a000 00:00 0
bfc5f000-bfc74000 rw-p bffea000 00:00 0????????? [stack]
局部變量的地址0xbfc73600在[stack]區間。
例2：將一個擁有一個子線程的應用局部變量打印出來，執行的結果如下所示：
tid addr 0xbfd64740---------主線程中打印的局部變量地址
child thread run
stackaddr?? 0xb7fc93c4--------子線程中打印的局部變量地址
guardsize 4096---------棧保護頁大小
對應的maps文件如下：
08048000-08049000 r-xp 00000000 fd:00 3145811??? /home/lijz/code/pthread2
08049000-0804a000 rw-p 00000000 fd:00 3145811??? /home/lijz/code/pthread2
08c64000-08c85000 rw-p 08c64000 00:00 0????????? [heap]
b75c9000-b75ca000 ---p b75c9000 00:00 0---------pthread_create默認的棧溢出保護區
b75ca000-b7fcc000 rw-p b75ca000 00:000------------pthread_create創建的子線程的棧空間
b7fd6000-b7fd7000 rw-p b7fd6000 00:00 0------------------4KB應該也是通過mmap產生的匿名映射
bfd50000-bfd65000 rw-p bffea000 00:00 0????????? [stack]---------主進程的棧空間
?
?????? 由上執行結果顯示，主線程中局部變量地址0xbfd64740落在[stack]區間，而子線程局部變量地址0xb7fc93c4則落在b75ca000-b7fcc000 rw-p b75ca00區間，并且局部變量的地址從高地址開始分配，說明該VMA正是子線程的棧地址空間。另外，對棧空間，pthread默認設置了一個4KB的棧保護頁，對應的區間為：b75c9000-b75ca000---p b75c9000，該區間不可讀，不可寫，也不能執行，通過這些屬性信息的設置，可以達到棧溢出保護的作用。
例3：在例2的基礎上，多創建一個線程，pthread2程序的執行結果如下所示：
./pthread2
tid addr 0xbfc81610----------主線程局部變量地址
child thread run
stackaddr = 0xb7f183c0-------子線程1局部變量地址
guardsize 4096
child thread2 run
stackaddr =0xb75173c4 ----------子線程局部變量地址
guardsize 4096
對應的maps文件：
08048000-08049000 r-xp 00000000 fd:00 3145811??? /home/lijz/code/pthread2
08049000-0804a000 rw-p 00000000 fd:00 3145811??? /home/lijz/code/pthread2
092d6000-092f7000 rw-p 092d6000 00:00 0????????? [heap]
76b16000-b6b17000 rw-p 76b16000 00:00 0 ----------mallocmmap
b6b17000-b6b18000 ---p b6b17000 00:00 0
b6b18000-b7518000 rw-p b6b18000 00:000---------pthread thread2 stack space
b7518000-b7519000 ---p b7518000 00:00 0???????????????????????????????????? ?
b7519000-b7f1b000 rw-p b7519000 00:000----------pthread thread1 stack space
b7f25000-b7f26000 rw-p b7f25000 00:00 0
bfc6e000-bfc83000 rw-p bffea000 00:00 0????????? [stack]---main thread stack space
?
?從maps文件記錄上看，增加一個子線程，在maps文件中就增加了兩條記錄，分別是子線程的棧空間和棧保護頁的記錄。默認情況下，pthread為子線程預留的棧空間大小為1MB，棧保護頁為4KB（這主要跟頁大小相關）。
? 總之，proc maps文件可以查看進程的內存映射，每一段內存的權限屬性等信息。
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作者：cjpx84
來源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/lijzheng/article/details/23618365
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總結
以上是生活随笔為你收集整理的linux proc/xx/maps文件分析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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