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Linux 内存管理

老张的技术博客 2017-12-29
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 1.Linux 进程在内存数据结构

     可以看到一个可执行程序在存储(没有调入内存)时分为代码段,数据段,未初始化数据段三部分:

     1) 代码段:存放CPU执行的机器指令。通常代码区是共享的,即其它执行程序可调用它。假如机器中有数个进程运行相同的一个程序,那么它们就可以使用同一个代码段。

   2) 数据段:存放已初始化的全局变量,静态变量(包括全局和局部的),常量。static全局变量和static函数只能在当前文件中被调用。

    3) 未初始化数据区(uninitializeddata segment,BSS):存放全局未初始化的变量。BSS的数据在程序开始执行之前被初始化为0或NULL。

      代码区所在的地址空间最低,往上依次是数据区和BSS区,并且数据区和BSS区在内存中是紧挨着的。。(层层递进式)

     可执行程序在运行时又多出了两个区域:栈段(Stack)和堆段(Heap)。

4) 栈区:由编译器自动释放,存放函数的参数值,局部变量等。每当一个函数被调用时,该函数的返回类型和一些调用的信息被存储到栈中。然后这个被调用的函数再为它的自动变量和临时变量在栈上分配空间。每调用一个函数一个新的栈就会被使用。栈区是从高地址位向低地址位增长的是一块连续的内在区域,最大容量是由系统预先定义好的,申请的栈空间超过这个界限时会提示溢出,用户能从栈中获取的空间较小。

 5) 堆段:用于存放进程运行中被动态分配的内存段,位于BSS和栈中间的地址位。由程序员申请分配(malloc)和释放(free)。堆是从低地址位向高地址位增长,采用链式存储结构。频繁地malloc/free造成内存空间的不连续,产生碎片。当申请堆空间时库函数按照一定的算法搜索可用的足够大的空间。因此堆的效率比栈要低的多。

      这个5中内存区域中数据段、BSS和堆通常是被连续存储的——内存位置上是连续的,而代码段和栈往往会被独立存放。有趣的是堆和栈两个区域关系很“暧昧”,他们一个向下“长”(i386体系结构中栈向下、堆向上),一个向上“长”,相对而生。但你不必担心他们会碰头,因为他们之间间隔很大,绝少有机会能碰到一起。

下图简要描述了进程内存区域的分布:



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