关于BSS解释

本文探讨了BSS(Block Started by Symbol)与BES(Block Ended by Symbol)两个伪操作符的含义及用途。Dennis Ritchie解释了它们在FAP(Fortran Assembly Program)中的作用,用于定义标签并预留存储空间。此外,还介绍了这些伪操作符在早期IBM计算机上的具体应用。

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关于BSS看大师是怎么说的:

bss = "Block Started by Symbol"        
        Dennis Ritchie says:
            Actually the acronym (in the sense we took it up; it may
            have other credible etymologies) is "Block Started by
            Symbol." It was a pseudo-op in FAP (Fortran Assembly [-er?]
            Program), an assembler for the IBM 704-709-7090-7094
            machines.  It defined its label and set aside space for a
            given number of words.  There was another pseudo-op, BES,
            "Block Ended by Symbol" that did the same except that the
            label was defined by the last assigned word + 1.  (On these
            machines Fortran arrays were stored backwards in storage
            and were 1-origin.)
            The usage is reasonably appropriate, because just as with
            standard Unix loaders, the space assigned didn't have to be
            punched literally into the object deck but was represented
            by a count somewhere.


是哪位总统接见Dennis Ritchie,并给他骑士勋章,因为他发明了C
 
<think>好的,用户让我介绍一下.bss段。首先,我得回忆一下自己学过的关于内存布局的知识。嗯,程序的内存布局通常分为几个段,比如代码段、数据段、BSS段、堆和栈这些。用户可能已经知道一些基本概念,但需要更详细的解释。 首先,BSS的全称是Block Started by Symbol,这个术语可能来自早期的汇编器。不过现在更常见的解释是“未初始化的静态存储区”。需要确认这个名称的由来,避免错误。然后,BSS段的作用是什么?它用来存放未初始化的全局变量和静态变量。但要注意,这里的“未初始化”在C语言中其实指的是被初始化为0或者空指针的变量,因为显式初始化为0的变量也可能放在BSS段。这一点需要解释清楚,避免误解。 接下来,要比较BSS段和数据段(.data段)的区别。数据段存放已初始化的全局和静态变量,而BSS段存放未初始化或初始化为零的变量。需要说明为什么分开,可能因为BSS段在可执行文件中不占空间,只需要记录大小,运行时分配内存,这样可以减少可执行文件的大小。这对嵌入式系统或需要优化存储的情况很重要。 然后,需要考虑操作系统如何加载这些段。当程序加载时,BSS段会被分配适当大小的内存,并全部初始化为零。这个过程通常由系统运行时库完成,比如在C语言中,启动代码负责这个任务。可能需要提到具体的过程,例如在ELF格式中,BSS段的信息是如何存储的。 还要举例子说明,比如定义全局变量int global_var; 和 static int static_var; 会放在BSS段,而int initialized_var = 10; 则放在.data段。同时,初始化为0的变量可能被编译器优化到BSS段,这也是需要注意的地方。 可能用户是程序员或者学习系统编程的学生,他们需要理解内存管理,或者优化程序大小。因此,可以补充一些实际应用场景,比如在资源受限的环境下,合理利用BSS段可以减少可执行文件体积。另外,可能需要注意不同编译器和操作系统的处理方式是否一致,但为了简化,可以暂时不提,除非用户追问。 需要检查是否有常见的误解,例如认为BSS段在文件中占据实际空间。需要澄清BSS段在文件中只需记录所需空间的大小,而不存储实际的零数据,这样节省空间。同时,程序运行时才会动态分配并清零这部分内存。 最后,结构要清晰,分点解释,可能包括定义、作用、与.data段的区别、示例和实际意义。确保使用正确的LaTeX格式,比如变量用$variable$,公式用$$...$$,但这里可能用不上太多数学公式,但如果有提到内存大小计算的话,可以用到。 总结一下,回答的结构可能是: 1. BSS段的定义和全称 2. 存放的内容(未初始化或零初始化的全局/静态变量) 3. 与.data段的区别 4. 在可执行文件中的处理方式(不占空间,运行时分配) 5. 示例代码说明 6. 实际应用和优势 检查是否有遗漏,比如是否提到初始化为零的情况,是否解释了为什么分开存储,以及操作系统的处理流程。确保用中文口语化表达,避免术语堆砌,同时保持专业性。</think>.bss段是程序内存布局中的一个重要组成部分,主要用于存储**未初始化或初始化为零的全局变量和静态变量**。以下是逐步解释: --- ### 1. **基本定义** - **全称**:`.bss`(Block Started by Symbol 或 Block Storage Segment,源于早期汇编器术语)。 - **作用**:存放程序中**未显式初始化**或**初始化为零**的全局变量、静态变量(包括全局静态变量和局部静态变量)。 --- ### 2. **与.data段的区别** | 特性 | .bss段 | .data段 | |--------------|-----------------------------|-----------------------------| | **存储内容** | 未初始化或初始化为零的变量 | 已显式初始化为非零值的变量 | | **文件大小** | 不占实际磁盘空间¹ | 占用磁盘空间(存储初始值) | | **运行时** | 动态分配内存并清零 | 直接加载初始值到内存 | > ¹ `.bss`段在可执行文件中仅记录所需内存大小,运行时由操作系统分配并清零。 --- ### 3. **底层原理** - **目标文件(如ELF格式)**:`.bss`段通过符号表(Symbol Table)记录变量所需内存大小,例如: ```c int global_uninit; // 存入.bss static int static_uninit; // 存入.bss int global_init = 0; // 可能被编译器优化到.bss ``` - **程序加载时**:操作系统根据记录的大小,在内存中分配对应空间,并**初始化为零**(通过`memset`或类似操作)。 --- ### 4. **示例代码分析** ```c #include <stdio.h> int a; // 未初始化全局变量 → .bss int b = 0; // 初始化为零 → .bss(编译器优化) int c = 42; // 已初始化 → .data static int d; // 未初始化静态变量 → .bss int main() { static int e; // 未初始化局部静态变量 → .bss return 0; } ``` --- ### 5. **实际意义** - **节省磁盘空间**:未初始化变量无需存储零值,减少可执行文件体积。 - **提高加载效率**:运行时统一清零比从文件读取大量零值更高效。 - **资源敏感场景**:在嵌入式系统中,合理利用`.bss`可优化内存使用。 --- ### 6. **验证方法** - 使用工具`size`查看程序各段大小: ```bash $ gcc -o demo demo.c && size demo ``` 输出示例: ``` text data bss dec hex filename 1200 500 16 1716 6b4 demo ``` - `bss`列显示未初始化变量占用的内存大小。 --- 通过理解`.bss`段,开发者能更好地优化程序内存布局,尤其在资源受限的环境中。
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