VMA

虛擬內存空間（virtual memory area,VMA），也稱作線性區。

從user process 角度來說明的話，VMA 是 user process 里一段 virtual address space 區塊；virtual address space 是連續的記憶體空間，當然VMA也會是連續的空間。VMA 對 Linux 的主要好處是，可以使記憶體的使用更有效率，並且更容易管理 user process address space。

每個線性區描述符表示一個線性區間。進程所擁有的線性區從來不重疊，並且內核儘力把新分配的線性區與相鄰的現有線性區進行合併。如果兩個相鄰線性區的訪問許可權匹配，就把它們合併在一起。為了存放進程的線性區，Linux既使用了鏈表（查找鏈表的時間複雜度是O（n）），也使用了紅黑樹（查找紅黑樹的時間複雜度是O（logn））。這兩種數據結構包含指向同一線性區描述符的指針，當插入或刪除一個線性區描述符時，內核通過紅黑樹搜索前後元素，並用搜索結果快速更新鏈表而不用掃描鏈表。

其數據結構（參考自linux-2.6.11.11/include/linux/mm.h）如下：

進程的vm_mm鏈接著屬於該進程的所有線性區間，如果CPU要訪問的地址（虛擬地址）不屬於任何一個線性區（即addrss不在任何一個線性區的vm_start~vm_end內，典型錯誤就是訪問了NULL指針指向的地址），就會產生段錯誤。