【轉】一條進程的棧區、堆區、數據區和代碼區在內存中的映射

出處:  少即是多,慢即是快!

        棧區:主要用來存放局部變量, 傳遞參數, 存放函數的返回地址。.esp 始終指向棧頂, 棧中的數據越多, esp的值越小。

          堆區:用於存放動態分配的對象, 當你使用 mallocnew 等進行分配時,所得到的空間就在堆中。動態分配得到的內存區域附帶有分配信息, 所以你能夠 freedelete它們。

          數據區:全局,靜態和常量是分配在數據區中的,數據區包括bss(未初始化數據區)和初始化數據區。

注意:

1)     堆向高內存地址生長;

2)     棧向低內存地址生長;

3)     堆和棧相向而生,堆和棧之間有個臨界點,稱爲stkbrk

 

1、一條進程在內存中的映射

    假設現在有一個程序它的函數調用順序如下

main(...) ->; func_1(...) ->; func_2(...) ->; func_3(...)主函數main調用函數func_1; 函數func_1調用函數func_2; 函數func_2調用函數func_3

當一個程序被操作系統調入內存運行, 其對應的進程在內存中的映射如下圖所示

 

一條進程的棧區、堆區、數據區和代碼區在內存中的映射 - U-BOOT - 少就是多,慢就是快!

 

 

注意:

          隨着函數調用層數的增加,函數棧幀是一塊塊地向內存低地址方向延伸的;

          隨着進程中函數調用層數的減少(即各函數調用的返回),棧幀會一塊塊地被遺棄而向內存的高址方向回縮;

          各函數的棧幀大小隨着函數的性質的不同而不等, 由函數的局部變量的數目決定。

 

          未初始化數據區(BSS):用於存放程序的靜態變量,這部分內存都是被初始化爲零的;而初始化數據區用於存放可執行文件裏的初始化數據。這兩個區統稱爲數據區。

 

          Text(代碼區):是個只讀區,存放了程序的代碼。任何嘗試對該區的寫操作會導致段違法出錯。代碼區是被多個運行該可執行文件的進程所共享的。   

 

          進程對內存的動態申請是發生在Heap()裏的。隨着系統動態分配給進程的內存數量的增加,Heap()有可能向高址或低址延伸, 這依賴於不同CPU的實現,但一般來說是向內存的高地址方向增長的。

 

          在未初始化數據區(BSS)或者Stack(棧區)的增長耗盡了系統分配給進程的自由內存的情況下,進程將會被阻塞, 重新被操作系統用更大的內存模塊來調度運行。

 

          函數的棧幀:包含了函數的參數(至於被調用函數的參數是放在調用函數的棧幀還是被調用函數棧幀, 則依賴於不同系統的實現)。函數的棧幀中的局部變量以及恢復該函數的主調函數的棧幀(即前一個棧幀)所需要的數據, 包含了主調函數的下一條執行指令的地址。

 

 

2、  函數的棧幀

    函數調用時所建立的棧幀包含下面的信息:

1)     函數的返回地址。返回地址是存放在主調函數的棧幀還是被調用函數的棧幀裏,取決於不同系統的實現;

2)     主調函數的棧幀信息, 即棧頂和棧底;

3)     爲函數的局部變量分配的棧空間;

4)     爲被調用函數的參數分配的空間取決於不同系統的實現。

 

注意:

          BSS區(未初始化數據段):並不給該段的數據分配空間,僅僅是記錄了數據所需空間的大小。

          DATA(初始化的數據段):爲數據分配空間,數據保存在目標文件中。
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