“事实胜于雄辩”,我们用一个小例子(原形取自《User-Level Memory Management》)来展示上面所讲的各种内存区的差别与位置。
#include #include int bss_var; int data_var0=1; int main(int argc,char **argv) { printf("below are addresses of types of process's mem\n"); printf("Text location:\n"); printf("\tAddress of main(Code Segment):%p\n",main); printf("____________________________\n"); int stack_var0=2; printf("Stack Location:\n"); printf("\tInitial end of stack:%p\n",&stack_var0); int stack_var1=3; printf("\tnew end of stack:%p\n",&stack_var1); printf("____________________________\n"); printf("Data Location:\n"); printf("\tAddress of data_var(Data Segment):%p\n",&data_var0); static int data_var1=4; printf("\tNew end of data_var(Data Segment):%p\n",&data_var1); printf("____________________________\n"); printf("BSS Location:\n"); printf("\tAddress of bss_var:%p\n",&bss_var); printf("____________________________\n"); char *b = sbrk((ptrdiff_t)0); printf("Heap Location:\n"); printf("\tInitial end of heap:%p\n",b); brk(b+4); b=sbrk((ptrdiff_t)0); printf("\tNew end of heap:%p\n",b); return 0; } |
below are addresses of types of process's mem Text location: Address of main(Code Segment):0x8048388 ____________________________ Stack Location: Initial end of stack:0xbffffab4 new end of stack:0xbffffab0 ____________________________ Data Location: Address of data_var(Data Segment):0x8049758 New end of data_var(Data Segment):0x804975c __________________________ BSS Location: Address of bss_var:0x8049864 ____________________________ Heap Location: Initial end of heap:0x8049868 New end of heap:0x804986c |
利用size命令也可以看到程序的各段大小,比如执行size example会得到
text data bss dec hex filename 1654 280 8 1942 796 example |
但这些数据是程序编译的静态统计,而上面显示的是进程运行时的动态值,但两者是对应的。
通过前面的例子,我们对进程使用的逻辑内存分布已先睹为快。这部分我们就继续进入操作系统内核看看,进程对内存具体是如何进行分配和管理的。
从用户向内核看,所使用的内存表象形式会依次经历“逻辑地址”——“线性地址”——“物理地址”几种形式(关于几种地址的解释在前面已经讲述了)。逻辑地址经段机制转化成线性地址;线性地址又经过页机制转化为物理地址。(但是我们要知道Linux系统虽然保留了段机制,但是将所有程序的段地址都定死为0-4G,所以虽然逻辑地址和线性地址是两种不同的地址空间,但在Linux中逻辑地址就等于线性地址,它们的值是一样的)。沿着这条线索,我们所研究的主要问题也就集中在下面几个问题。
1.进程空间地址如何管理?
2.进程地址如何映射到物理内存?
3.物理内存如何被管理?
以及由上述问题引发的一些子问题。如系统虚拟地址分布;内存分配接口;连续内存分配与非连续内存分配等。