近期在解决一个编译问题时&＃xff0c;一直在考虑一个问题&＃xff0c;那就是Linux下可执行程序执行时内存是什么状态&＃xff0c;是依照什么方式分配内存并执行的。
linux下内存管理是通过虚存管理的&＃xff0c;在分配内存时并不是在物理内存开辟了一段空间&＃xff0c;而是在使用时才分配的。并且是通过段页式管理。
linux下内存分配是以页为单位的。而页是通过段管理。各个段之间是独立的&＃xff0c;方便管理。linux程序执行时能够分为下面几个内存段&＃xff1a;
text、rodata、data、bss、stack、heap。
一、各内存区段的介绍
系统内的程序分为程序段和数据段&＃xff0c;具体又可细分为一下几个部分&＃xff1a;
(1)text段-代码段
text段存放程序代码&＃xff0c;运行前就已经确定(编译时确定)&＃xff0c;通常为只读&＃xff0c;可以直接在ROM或Flash中执行&＃xff0c;无需加载到RAM。
在嵌入式开发中&＃xff0c;有时为了特别的需求(例如加速)&＃xff0c;也可将某个模块搬移到RAM中执行。
(2)rodata段(read-only-data)-常量区
rodata段存储常量数据&＃xff0c;比如程序中定义为const的全局变量&＃xff0c;#define定义的常量&＃xff0c;以及诸如“Hello World”的字符串常量。只读数据&＃xff0c;存储在ROM中。
注意&＃xff1a;有些立即数与指令编译在一起&＃xff0c;放在text段。
const修饰的全局变量在常量区&＃xff1b;const修饰的局部变量只是为了防止修改&＃xff0c;没有放入常量区。
编译器会去掉重复的字符串常量&＃xff0c;程序的每个字符串常量只有一份。
有些系统中rodata段是多个进程共享的&＃xff0c;目的是为了提高空间利用率。
(3)data段
data存储已经初始化的全局变量&＃xff0c;属于静态内存分配。(注意&＃xff1a;初始化为0的全局变量还是被保存在BSS段)
static声明的变量也存储在数据段。
链接时初值加入执行文件&＃xff1b;执行时&＃xff0c;因为这些变量的值是可以被改变的&＃xff0c;所以执行时期必须将其从ROM或Flash搬移到RAM。总之&＃xff0c;data段会被加入ROM&＃xff0c;但却要寻址到RAM的地址。
(4)bss段
bss段存储没有初值的全局变量或默认为0的全局变量&＃xff0c;属于静态内存分配。
bss段不占据执行文件空间(无需加入程序之中&＃xff0c;只要链接时将其寻址到RAM即可)&＃xff0c;但占据程序运行时的内存空间。
执行期间必须将bss段内容全部设为0。
(5)stack段-栈
stack段存储参数变量和局部变量&＃xff0c;由系统进行申请和释放&＃xff0c;属于静态内存分配。
stack的特点是先进先出&＃xff0c;可用于保存/恢复调用现场。
(6)heap-堆
heap段是程序运行过程中被动态分配的内存段&＃xff0c;由用户申请和释放(例如malloc和free)。
申请时至少分配虚存&＃xff0c;当真正存储数据时才分配物理内存&＃xff1b;释放时也不是立即释放物理内存&＃xff0c;而是可能被重复利用。
二、总结
1、执行文件中包含了text、rodata、data段的内容&＃xff0c;不包含bss段内容(一堆0放入执行文件没有意义)。
2、程序被存储的地址和执行时期的地址不一定一致。
LMA(load memory address):某程序区被存储的地址。
VMA(virtual memory address):程序区段在执行时期的地址。
例如data段会被存储在ROM&＃xff0c;但执行时必须加载到RAM&＃xff0c;则在ROM中的地址就称为LMA&＃xff0c;在RAM中的地址就是VMA。
3、堆和栈的内存增长方向是相反的&＃xff1a;栈是从高地址向低地址生长&＃xff0c;堆是从低地址向高地址生长。
4、局部变量存储在stack中&＃xff0c;编写函数时要注意如果该函数被递归调用很多次&＃xff0c;可能会引起stack overflow的问题。
(尤其在嵌入式开发中&＃xff0c;内存资源有限&＃xff0c;所有内存几乎都会被填满&＃xff0c;stack overflow和stack unserflow都极可能引起很大问题)
标签&＃xff1a;存储,text,RAM,bss,地址,内存,Linux,data,stack
来源&＃xff1a; https://www.cnblogs.com/cjhk/p/11679848.html
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