Linux内存管理 - STEMHA's Blog

Linux内存管理

进程的用户空间划分

我们以x86架构的 32 位 Linux系统为例子表述:
栈(stack):栈又称堆栈, 是用户存放程序临时创建的局部变量,也就是说我们函数括弧“{} ”中定义的变量(但不包括static 声明的变量,static 意味着在数据段中存放变量)。此外,在函数被调用时,其参数也会被压入发起调用的进程栈中,并且待到调用结束后,函数的返回值也会被存放回栈中。由于栈的先进先出特点,所以栈特别方便用来保存/ 恢复调用现场。从这个意义上讲,我们可以把堆栈看成一个寄存、交换临时数据的内存区。

堆(heap):用于存放进程运行中被动态分配的内存段,它的大小并不固定,可动态扩张或缩减。当进程调用malloc 等函数分配内存时,新分配的内存就被动态添加到堆上(堆被扩张);当利用free 等函数释放内存时,被释放的内存从堆中被剔除(堆被缩减)

BSS 段(bss segment):是指用来存放程序中未初始化的或者初始化为 0 的全局变量和静态变量的一块内存区域。BSS段属于静态内存分配。

数据段(data segment):是指用来存放程序中已初始化的全局变量的一块内存区域。换句话说就是存放程序静态分配的变量和全局变量。数据段属于静态内存分配。

代码段(code segment/text segment):通常是指用来存放程序执行代码的一块内存区域。这部分区域的大小在程序运行前就已经确定,并且内存区域通常属于只读, 某些架构也允许代码段为可写,即允许修改程序。在代码段中,也有可能包含一些只读的常数变量,例如字符串常量等。

说明:

  • 包含data段和bss段的整个区段此时通常称为数据区。

数据段、BSS 段、堆通常是被连续存储在内存中,在位置上是连续的,而代码段和栈往往会被独立存放。堆和栈两个区域在 i386 体系结构中栈向下扩展、堆向上扩展,相对而生。就像下面这张图这样子:

图1. Linux进程用户空间分区

使用size命令查看

size命令说明

size 作用:显示一个目标文件或者链接库文件中的目标文件的各个段的大小(可执行文件段的大小,默认为a.out),是 GNU 二进制工具集 GNU Binutils 的一员。
支持的目标: elf32-i386 a.out-i386-linux efi-app-ia32 elf32-little elf32-big srec symbolsrec tekhex binary ihex trad-core。

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# root @ LAPTOP in /usr/bin 
$ size sort
text data bss dec hex filename
104372 3136 1960 109468 1ab9c sort
  • text表示正文段
  • data表示包含静态变量和已经初始化的全局变量的数据段大小(可执行文件包含了初始化的值)
  • bss由可执行文件中不含其初始化值的全局变量组成。
  • C语言之类的程序编译完成之后,已初始化的全局变量保存在.data 段中,未初始化的全局变量保存在.bss 段中。

size命令安装

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$ apt-get install  binutils //注意安装的时候不要写成Binutils,这样是找不到安装包的

安装成功后,查看size命令的版本

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$ size -v
GNU size (GNU Binutils for Ubuntu) 2.30
Copyright (C) 2018 Free Software Foundation, Inc.
This program is free software; you may redistribute it under the terms of
the GNU General Public License version 3 or (at your option) any later version.
This program has absolutely no warranty.

参考资料

(深入理解计算机系统) bss段,data段、text段、堆(heap)和栈(stack)
别再说你不懂Linux内存管理了,10张图给你安排的明明白白

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