操作系统进程映像

进程映像

程序与进程：

• 程序是存储在磁盘上的可执行文件，当程序被运行时，系统会把程序从磁盘加载到内存中运行，正在运行中的程序称为进程，一个程序可以同时被加载多次，形成多个进程，每个进程相互独立，由操作系统管理

什么是进程映像：

• 进程在内存空间中的分布使用情况就称为进程映像，从低地址到高地址分别是：

各个内存段的存储什么数据：

• 代码段（text）

  • 存储二进制指令、字面值常量、被const修饰过的原data段的数据

  • 权限r-- 或者 r-x 权限只读

• 数据段（data）

  • 存储初始化过的全局变量和静态变量

• 静态数据段（BSS）

  • 存储未初始化过的全局变量和静态变量

  • 进程一旦加载，此内存段会被操作系统自动清零，默认值是0

  • 如果初始化的值给0，依然还在BSS

• 堆区（heap）

  • 要程序员动态分配、动态释放，从低地址向高地址扩招

  • 使用malloc系列函数进行内存管理

  • 而malloc系列函数底层调用操作系统的API（brk\sbrk\mmap\munmap）

• 栈区（stack）

  • 存储非静态局部变量、块变量，包括函数的参数（除了main函数的参数）、返回值

  • 内存扩展从高地址向低地址扩展

  • 栈区与堆区中间有一段预留空间，一个作用为了预留，第二个是让共享库的内存以及共享内存使用此段内存

• 命令行参数与环境变量表

  • 里面存储环境变量表以及命令行传给main的参数内容

//  打印出每个内存段中各种数据的地址
//  通过ps -aux 查看出进程id
//  /proc/进程号/maps 该文件能查看该进程的内存分布情况
//  通过打印的内存地址，分析maps文件的内存段分布情况
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
​
const int const_global = 10;    //  常全局变量
int init_global = 10;   //  初始化全局变量
int uninit_global;      //  未初始化全局变量
​
int main(int argc,const char* argv[])
{
    const static int const_static = 10; //  常静态局部变量
    static int init_static = 10;//  初始化静态局部变量
    static int uninit_static;   //  未初始化静态局部变量
​
    const int const_local;  //  常局部变量
    int prev_local;     //  前局部变量
    int next_local;     //  后局部变量                                                                                                                                                                                               
    int arr[10];
​
    int* prev_heap = malloc(sizeof(int));   //  前堆变量
    int* next_heap = malloc(sizeof(int));   //  后堆变量
​
    const char* literal = "literal";    //  字面值常量
    extern char** environ;      //  环境变量
​
    printf("-----命令行参数与环境变量-----<高>\n");
    printf("环境变量:%p\n",environ);
    printf("命令行参数:%p\n",argv);
    printf("-------------栈-------------------\n");
    printf("常局部变量:%p\n",&const_local);
    printf("前局部变量:%p\n",&prev_local);
    printf("后局部变量:%p\n",&next_local);
    printf("arr[0]:%p arr[1]:%p arr[2]:%p\n",&arr[0],&arr[1],&arr[2]);
    printf("-------------堆-------------------\n");
    printf("后堆变量:%p\n",next_heap);
    printf("前堆变量:%p\n",prev_heap);
    printf("-----------BSS--------------------\n");
    printf("未初始化全局变量:%p\n",&uninit_global);
    printf("未初始化静态变量:%p\n",&uninit_static);
    printf("----------data--------------------\n");
    printf("初始化全局变量:%p\n",&init_global);
    printf("初始化静态变量:%p\n",&init_static);
    printf("---------代码段-------------------\n");
    printf("常静态局部变量:%p\n",&const_static);
    printf("常全局变量:%p\n",&const_global);
    printf("字面值常量:%p\n",literal);
    printf("二进制指令:%p\n",main);
    printf("------------------------------<低>\n");
​
    getchar();
}