【操作系统】堆与内存管理概述

—–要说到操作系统的堆与内存的管理的话，那内容真的是海了去了，从开始的地方就能不停的扩展，但内容的重要性也是不可言喻的，本片博客着重于总结以下三点：

1. Linux的虚拟地址空间布局
2. 堆和栈的管理，堆和栈的区别

中间会涉及到一些扩展的知识，但是不会细说！

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开始的地方： 程序的内存布局

要说堆和内存管理，那么开始的地方不得不是程序的内存布局，即虚拟地址空间，下面贴出一张虚拟地址空间图（盗的图）：

分析 ： 这张图可以让我们很明显的看明白虚拟地址空间的布局（32位）；

1. 内核部分就不说了，能力不够 -_-||, 重要的是我们知道虚拟地址空间的高1G的空间是给了内核就可以了，当然这是Linux内核，windows默认给内核分配2G，当然也可以配成1G；(有兴趣的同学可以去了解一下中断，或者进程切换时，内核栈和用户栈的切换，是如何保护现场的)，下面我们都默认内核只占高1G的地址空间，而这1G的内核空间则是所有进程共享的，也就是那句话，每个进程都有4G的虚拟地址空间，但是其中的1G是所有进程共享的内核空间，而剩余的3G空间则是所有进程私有的用户地址空间，程序运行在内核空间和用户空间时的状态又被称为内核态和用户态，在内核态和用户态的运行级别是不同的，也就是权限是不同的，什么时候会进入内核态？ 一般中断的时候会进入内核态运行，而中断又分为硬件中断和软中断，硬件中断，比如说你在键盘上输入的时候就是硬件中断，处理过程–保护现场–硬件处理–得到中断向量码–查找中断向量表–执行中断向量子程序–恢复现场；软件中断，比较常见的就是我们调用系统调用的时候，感觉不能扯远了，关于中断都是学校汇编课本学习的； 关于这块的内容建议参考**《程序员自我修养》**12章； 留一个问题，为什么要有内核态和用户态？

2. 继续下一个，处于内核空间和栈之间的是环境变量和命令行参数，这些是在执行main函数之前就放好的，关于环境变量，在Linux下，输入env查看环境变量，set 查看所有变量，export 将普通变量变为环境变量，环境变量是会被子进程继承的，关于验证这一点其实也很简单 : 你在Linux命令行上设置一个普通变量，test=’aaaa’; 查看变量： echo $test; 此时test 是个普通变量;你用env | grep test 是找不到的，如果你用set | grep test 就可以看到设置的变量， 现在想要让test变为环境变量： export test; test变为环境变量； 现在就是验证子进程是否会继承环境变量了，很简单，命令行输入bash就会是一个子bash了，载看看test的值还在不在，退出子bash 按 ctrl+d