Linux内核内存管理解析.doc

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1、1Linuxx86_64与i386区别之——内存寻址收藏21引子毫无疑问，不管是32位，还是64位处理器，所有进程（执行的程序）都必须占用一定数量的内存，它或是用来存放从磁盘载入的程序代码，或是存放取自用户输入的数据等等。不过进程对这些内存的管理方式因内存用途不一而不尽相同，有些内存是事先静态分配和统一回收的，而有些却是按需要动态分配和回收的。对任何一个普通进程来讲，它都会涉及到5种不同的数据段。稍有编程知识的朋友都该能想到这几个数据段种包含有“程序代码段”、“程序数据段”、“程序堆栈段”等。不错，这几种数据段都在其中，但除了以上几种数据段之外，进程还另外包含两种数据段。下面

2、我们来简单归纳一下进程对应的内存空间中所包含的5种不同的数据区。代码段：代码段是用来存放可执行文件的操作指令，也就是说是它是可执行程序在内存种的镜像。代码段需要防止在运行时被非法修改，所以只准许读取操作，而不允许写入（修改）操作——它是不可写的。数据段：数据段用来存放可执行文件中已初始化全局变量，换句话说就是存放程序静态分配的变量和全局变量。BSS段：BSS段包含了程序中未初始化全局变量，在内存中bss段全部置零。堆（heap）：堆是用于存放进程运行中被动态分配的内存段，它大小并不固定，可动态扩张或缩减。当进程调用malloc等函数分配内存时，新分配的内存就被动态添加到堆上（

3、堆被扩张）；当利用free等函数释放内存时，被释放的内存从堆中被剔除（堆被缩减）。栈：栈是用户存放程序临时创建的局部变量，也就是说我们函数括弧“{}”中定义的变量（但不包括static声明的变量，static意味这在数据段中存放变量）。除此以外在函数被调用时，其参数也会被压入发起调用的进程栈中，并且待到调用结束后，函数的返回值也回被存放回栈中。由于栈的先进先出特点，所以栈特别方便用来保存/恢复调用现场。从这个意义上将我们可以把堆栈看成一个临时数据寄存、交换的内存区。静态分配内存就是编译器在编译程序的时候根据源程序来分配内存.动态分配内存就是在程序编译之后,运行时调用运行时刻库

4、函数来分配内存的.静态分配由于是在程序运行之前,所以速度快,效率高,但是局限性大.动态分配在程序运行时执行,所以速度慢,但灵活性高。术语"BSS"已经有些年头了，它是blockstartedbysymbol的缩写。因为未初始化的变量没有对应的值,所以并不需要存储在可执行对象中。但是因为C标准强制规定未初始化的全局变量要被赋予特殊的默认值(基本上是0值)，所以内核要从可执行代码装入变量(未赋值的)到内存中，然后将零页映射到该片内存上，于是这些未初始化变量就被赋予了0值。这样做避免了在目标文件中进行显式地初始化，减少空间浪费（来自《Linux内核开发》）我们在x86_64环境上运

5、行以下经典程序：#include#include#includeintbss_var;intdata_var0=1;intmain(intargc,char**argv){       printf("belowareaddressesoftypesofprocess'smem");       printf("Textlocation:");       printf("tAddressofmain(CodeSegment):%p",main);       printf("______________

6、______________");       intstack_var0=2;       printf("StackLocation:");       printf("tInitialendofstack:%p",&stack_var0);       intstack_var1=3;       printf("tnewendofstack:%p",&stack_var1);       printf("____________________________");       printf("DataLocation:");       

7、printf("tAddressofdata_var(DataSegment):%p",&data_var0);       staticintdata_var1=4;       printf("tNewendofdata_var(DataSegment):%p",&data_var1);       printf("____________________________");       printf("BSSLocation:");       printf("tAddre