linux应用程序中,内存布局

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1.linux应用程序内存布局


这里写图片描述



  • 从低地址到高地址分别为:代码段,数据段,BSS段,堆,栈



  • 对向高内存地址生长,栈想低内存地址生长



  • Linux的中所有的应用程序都是这个布局,每个应用程序都是从0x80480000这个地址开始的,这样冲突吗?不冲突,因为这个地址是一个虚拟地址,LINUX中每个应用程序都有自己的虚拟地址空间。





2.2。查看的Linux中应用程序内存布局




方法:通过查看应用程序进程中的进程地址映射文件实现。



例如查看2053号进程的内存布局





命令如下:cat / proc / 2053 / maps





结果如下:



这里写图片描述



  • 上图中第一行是代码段,因为代码段可读可执行但不可写,从中也可以看出该程序的起始地址是0x80480000。



  • 第二行是数据段的内存地址范围。



  • 第三行是堆的内存地址范围。



  • 最后一行是栈的内存地址范围。





3.linux中变量所在内存位置分析




通过我们的下面来程序分析各种





变量





在程序中的内存位置。



文件名:addr.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int A;              //全局未初始化变量
int B = 2;          //全局初始化变量
int static C;       //全局静态未初始化变量
int static D = 4;   //全局静态初始化变量
int const E = 5;    //全局常量

int main()
{
    int *m_addr;

    int a;           //局部未初始化变量
    int b = 2;       //局部初始化变量
    int static c;    //局部静态未初始化变量
    int static d = 4;//局部静态初始化变量
    int const e =5;  //局部常量

    m_addr = malloc(sizeof(int));

    printf("A_global_addr = %0x\n",&A);
    printf("B_global_init_addr = %0x\n",&B);
    printf("C_global_static_addr = %0x\n",&C);
    printf("D_global_static_init_addr = %0x\n",&D);
    printf("E_global_const_addr = %0x\n",&E);

    printf("\n");

    printf("a_addr = %0x\n",&a);
    printf("b_init_addr = %0x\n",&b);
    printf("c_static_addr = %0x\n",&c);
    printf("d_static_initaddr = %0x\n",&d);
    printf("e_const_addr = %0x\n",&e);

    printf("m_addr = %p\n",m_addr);

    while(1);

    return 0;
}


  • 程序执行后的结果:

这里写图片描述



  • 查看该程序进程的地图得到该应用程序的内存分布如下

这里写图片描述



  • 通过以上两幅图片的比对得出:



代码段



Ë




数据段





A,B,C,d,C,d











m_addr











A,B,E




总结:




各个段存放的数据类型




栈:局部变量(初始化或者未初始化)或者局部常量(常数)




堆:动态分配空间(malloc的)





数据段:全局变量(初始化或者未初始化),静态变量(静态)





代码段:全局常量(常数)






4.关于bss段




  • 使用readelf工具查看该段地址空间。



  • readelf -S(可执行程序名)





    例如该应用程序:readelf -S addr





    查看结果:



    这里写图片描述



第25号,就是BSS段的内存地址范围0x080498c0〜0x080498d4(其空间大小为14B)



BSS段:A,C,C








总结







bss段存放的是未初始化的数据(变量),只要是存放在数据段(大概念)又没有初始化的就存在这里。










BSS段

:BSS段(bss segment)通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域。BSS是英文Block Started by Symbol的简称。BSS段属于静态内存分配。




数据段

:数据段(data segment)通常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。数据段属于静态内存分配。



代码段

: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。代码段是存放了程序代码的数据,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。




堆(heap)

:堆是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)



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)。除此以外,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。



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