转 一条进程的栈区、堆区、数据区和代码区在内存中的映射

简介:

一条进程的栈区、堆区、数据区和代码区在内存中的映射
    1>栈区:主要用来存放局部变量, 传递参数, 存放函数的返回地址。.esp 始终指向栈顶, 栈中的数据越多, esp的值越小。
    2>堆区:用于存放动态分配的对象, 当你使用 malloc和new 等进行分配时,所得到的空间就在堆中。动态分配得到的内存区域附带有分配信息, 所以你  能够 free和delete它们。
    3>数据区:全局,静态和常量是分配在数据区中的,数据区包括bss(未初始化数据区)和初始化数据区。
注意:
    1)堆向高内存地址生长;
    2)栈向低内存地址生长;
    3)堆和栈相向而生,堆和栈之间有个临界点,称为stkbrk。

1、一条进程在内存中的映射
    假设现在有一个程序,它的函数调用顺序如下:
    main(...) ->; func_1(...) ->; func_2(...) ->; func_3(...),即:主函数main调用函数func_1; 函数func_1调用函数func_2; 函数func_2调用函数func_3。
    当一个程序被操作系统调入内存运行, 其对应的进程在内存中的映射如下图所示:

 

 

注意:
    1>随着函数调用层数的增加,函数栈帧是一块块地向内存低地址方向延伸的;
    2>随着进程中函数调用层数的减少(即各函数调用的返回),栈帧会一块块地被遗弃而向内存的高址方向回缩;
    3>各函数的栈帧大小随着函数的性质的不同而不等, 由函数的局部变量的数目决定。
    4>未初始化数据区(BSS):用于存放程序的静态变量,这部分内存都是被初始化为零的;而初始化数据区用于存放可执行文件里的初始化数据。这两个区统称为数据区。
    5>Text(代码区):是个只读区,存放了程序的代码。任何尝试对该区的写操作会导致段违法出错。代码区是被多个运行该可执行文件的进程所共享的。   
    6>进程对内存的动态申请是发生在Heap(堆)里的。随着系统动态分配给进程的内存数量的增加,Heap(堆)有可能向高址或低址延伸, 这依赖于不同CPU的实现,但一般来说是向内存的高地址方向增长的。
    7>在未初始化数据区(BSS)或者Stack(栈区)的增长耗尽了系统分配给进程的自由内存的情况下,进程将会被阻塞, 重新被操作系统用更大的内存模块来调度运行。
    8>函数的栈帧:包含了函数的参数(至于被调用函数的参数是放在调用函数的栈帧还是被调用函数栈帧, 则依赖于不同系统的实现)。函数的栈帧中的局部变量以及恢复该函数的主调函数的栈帧(即前一个栈帧)所需要的数据, 包含了主调函数的下一条执行指令的地址。

2、  函数的栈帧
    函数调用时所建立的栈帧包含下面的信息:
    1)函数的返回地址。返回地址是存放在主调函数的栈帧还是被调用函数的栈帧里,取决于不同系统的实现;
    2)主调函数的栈帧信息, 即栈顶和栈底;
    3)为函数的局部变量分配的栈空间;
    4)为被调用函数的参数分配的空间取决于不同系统的实现。

注意:
    1>bss区(未初始化数据段):并不给该段的数据分配空间,仅仅是记录了数据所需空间的大小。
    2>data(初始化的数据段):为数据分配空间,数据保存在目标文件中。

目录
相关文章
|
2月前
麒麟系统mate-indicators进程占用内存过高问题解决
【10月更文挑战第7天】麒麟系统mate-indicators进程占用内存过高问题解决
295 2
|
6天前
|
运维 监控 Ubuntu
【运维】如何在Ubuntu中设置一个内存守护进程来确保内存不会溢出
通过设置内存守护进程,可以有效监控和管理系统内存使用情况,防止内存溢出带来的系统崩溃和服务中断。本文介绍了如何在Ubuntu中编写和配置内存守护脚本,并将其设置为systemd服务。通过这种方式,可以在内存使用超过设定阈值时自动采取措施,确保系统稳定运行。
24 4
|
19天前
|
C语言 开发者 内存技术
探索操作系统核心:从进程管理到内存分配
本文将深入探讨操作系统的两大核心功能——进程管理和内存分配。通过直观的代码示例,我们将了解如何在操作系统中实现这些基本功能,以及它们如何影响系统性能和稳定性。文章旨在为读者提供一个清晰的操作系统内部工作机制视角,同时强调理解和掌握这些概念对于任何软件开发人员的重要性。
|
18天前
|
Linux 调度 C语言
深入理解操作系统:从进程管理到内存优化
本文旨在为读者提供一次深入浅出的操作系统之旅,从进程管理的基本概念出发,逐步探索到内存管理的高级技巧。我们将通过实际代码示例,揭示操作系统如何高效地调度和优化资源,确保系统稳定运行。无论你是初学者还是有一定基础的开发者,这篇文章都将为你打开一扇了解操作系统深层工作原理的大门。
|
22天前
|
存储 算法 Java
Java 内存管理与优化:掌控堆与栈,雕琢高效代码
Java内存管理与优化是提升程序性能的关键。掌握堆与栈的运作机制,学习如何有效管理内存资源,雕琢出更加高效的代码,是每个Java开发者必备的技能。
48 5
|
24天前
|
传感器 人工智能 物联网
C 语言在计算机科学中尤其在硬件交互方面占据重要地位。本文探讨了 C 语言与硬件交互的主要方法,包括直接访问硬件寄存器、中断处理、I/O 端口操作、内存映射 I/O 和设备驱动程序开发
C 语言在计算机科学中尤其在硬件交互方面占据重要地位。本文探讨了 C 语言与硬件交互的主要方法,包括直接访问硬件寄存器、中断处理、I/O 端口操作、内存映射 I/O 和设备驱动程序开发,以及面临的挑战和未来趋势,旨在帮助读者深入了解并掌握这些关键技术。
42 6
|
28天前
|
Java
JVM运行时数据区(内存结构)
1)虚拟机栈:每次调用方法都会在虚拟机栈中产生一个栈帧,每个栈帧中都有方法的参数、局部变量、方法出口等信息,方法执行完毕后释放栈帧 (2)本地方法栈:为native修饰的本地方法提供的空间,在HotSpot中与虚拟机合二为一 (3)程序计数器:保存指令执行的地址,方便线程切回后能继续执行代码
21 3
|
28天前
|
算法 调度 开发者
深入理解操作系统:从进程管理到内存分配
本文旨在为读者提供一个深入浅出的操作系统知识之旅,从进程管理的基础概念出发,探索内存分配的策略与技巧。我们将通过实际代码示例,揭示操作系统背后的逻辑与奥秘,帮助读者构建起对操作系统工作原理的直观理解。文章不仅涵盖理论知识,还提供实践操作的指导,使读者能够将抽象的概念转化为具体的技能。无论你是初学者还是有一定基础的开发者,都能在这篇文章中找到有价值的信息和启发。
|
1月前
|
算法 调度 C++
深入理解操作系统:从进程管理到内存分配
【10月更文挑战第42天】本文将带你进入操作系统的神秘世界,探索其核心概念和关键技术。我们将从进程管理开始,了解操作系统如何协调和管理多个程序的运行;然后,我们将深入研究内存分配,看看操作系统如何有效地分配和管理计算机的内存资源。通过这篇文章,你将获得对操作系统工作原理的深入理解,并学会如何编写高效的代码来利用这些原理。
|
1月前
|
Linux
如何在 Linux 系统中查看进程占用的内存?
如何在 Linux 系统中查看进程占用的内存?