11 執行階段

2021-07-23 22:51:51 字數 2636 閱讀 8550

乙個普通的c程式經過預處理器、編譯器、彙編器和鏈結器後生成乙個可執行的目標檔案,它由最初的一段ascii文字檔案轉化成為乙個二進位制檔案,且這個二進位制檔案包含引導程式到記憶體並執行它所需的所有資訊。

程序在執行時為c程式提供了乙個通用的執行時儲存器映像。    

linux將這個執行時儲存器映像組織成若干段的集合,它主要有兩部分:程序虛擬儲存器、核心虛擬儲存器。程序虛擬儲存器有我們熟悉的**段、資料段、執行時堆、共享庫段、使用者棧。核心虛擬儲存器包括核心中的**和資料結構、與程序相關的資料結構。以32位系統的可執行檔案的執行時儲存器映像來說:

l  **段總是從位址0x08048000處開始,它儲存編譯程式的機器**

l  data段在接下來的乙個4kb對齊的位址處,儲存已初始化的全域性c變數和靜態變數

l  bss段記錄的是未初始化的全域性c變數,事實上它並不佔據目標檔案的任何空間,只是乙個佔位符

l  執行時堆在接下來的第乙個4kb對齊的位址處,通過呼叫malloc庫向上增長,用於程式的動態記憶體管理

l  共享庫段,用於載入共享庫、對映共享記憶體和檔案i/o,使用mmap和unmap函式申請和釋放新的記憶體區

l  使用者棧佔據程序位址空間的最高部分,並向下增長,用於存放呼叫過程中的區域性變數、函式返回位址、引數

l  核心**和資料、物理儲存器,它們均被對映到所有程序共享的物理頁面,這就為核心提供乙個便利的方法來訪問記憶體中任何特定的位置。對於每個程序來說他們均是一樣的

l  最頂層的核心位址空間包括了與程序有關的資料結構,如頁表、核心在程序的上下文結構task_struct和mm結構,核心棧

**測試如下:

#include

#include

int glob1=120;

int glob2;

extern int etext,edata,end;

int func2()

int func1()

int main()

輸出如下:

結果看出這是乙個執行在64位機器上的程式(64位的**段總是從0x400000),函式位址main,func1,func2的位址均在**區域中,全域性變數glob1的位址在初始化資料區中,全glob2的位址在未初始化資料區中,指標遍歷dyn_addr的值在堆區域中,區域性變數m_local1、m_local2、f1_local1、f1_local2、f2_local1、f2_local2依次存放在棧(並且可知棧的增長方向是從高位址到低位址,堆的增長方向是從低位址到高位址)

乙個普通的c程式經過預處理器、編譯器、彙編器和鏈結器後生成乙個可執行的目標檔案,它由最初的一段ascii文字檔案轉化成為乙個二進位制檔案,且這個二進位制檔案包含引導程式到記憶體並執行它所需的所有資訊。

程序在執行時為c程式提供了乙個通用的執行時儲存器映像。    

linux將這個執行時儲存器映像組織成若干段的集合,它主要有兩部分:程序虛擬儲存器、核心虛擬儲存器。程序虛擬儲存器有我們熟悉的**段、資料段、執行時堆、共享庫段、使用者棧。核心虛擬儲存器包括核心中的**和資料結構、與程序相關的資料結構。以32位系統的可執行檔案的執行時儲存器映像來說:

l  **段總是從位址0x08048000處開始,它儲存編譯程式的機器**

l  data段在接下來的乙個4kb對齊的位址處,儲存已初始化的全域性c變數和靜態變數

l  bss段記錄的是未初始化的全域性c變數,事實上它並不佔據目標檔案的任何空間,只是乙個佔位符

l  執行時堆在接下來的第乙個4kb對齊的位址處,通過呼叫malloc庫向上增長,用於程式的動態記憶體管理

l  共享庫段,用於載入共享庫、對映共享記憶體和檔案i/o,使用mmap和unmap函式申請和釋放新的記憶體區

l  使用者棧佔據程序位址空間的最高部分,並向下增長,用於存放呼叫過程中的區域性變數、函式返回位址、引數

l  核心**和資料、物理儲存器,它們均被對映到所有程序共享的物理頁面,這就為核心提供乙個便利的方法來訪問記憶體中任何特定的位置。對於每個程序來說他們均是一樣的

l  最頂層的核心位址空間包括了與程序有關的資料結構,如頁表、核心在程序的上下文結構task_struct和mm結構,核心棧

**測試如下:

#include

#include

int glob1=120;

int glob2;

extern int etext,edata,end;

int func2()

int func1()

int main()

輸出如下:

結果看出這是乙個執行在64位機器上的程式(64位的**段總是從0x400000),函式位址main,func1,func2的位址均在**區域中,全域性變數glob1的位址在初始化資料區中,全glob2的位址在未初始化資料區中,指標遍歷dyn_addr的值在堆區域中,區域性變數m_local1、m_local2、f1_local1、f1_local2、f2_local1、f2_local2依次存放在棧(並且可知棧的增長方向是從高位址到低位址,堆的增長方向是從低位址到高位址)

《memory management in c: the heap and the stack》

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