Linux内存管理(text、rodata、data、bss、stack&heap)

时间:2021-11-03 16:16:49

暂时回归学校,没有强制的任务时,自己对学习也有些懒惰了,一个多月没有碰过博客了(面壁反思~)

最近在看一些关于嵌入式系统开发的入门级书籍,所以想记录一些知识点(我的天那,这都是知识点!知识点!!)

废话不多说,还是赶紧进入学习状态啦~

一、各内存区段的介绍

   系统内的程序分为程序段和数据段,具体又可细分为一下几个部分:

(1)text段-代码段

      text段存放程序代码,运行前就已经确定(编译时确定),通常为只读,可以直接在ROM或Flash中执行,无需加载到RAM。

      在嵌入式开发中,有时为了特别的需求(例如加速),也可将某个模块搬移到RAM中执行。

(2)rodata段(read-only-data)-常量区

      rodata段存储常量数据,比如程序中定义为const的全局变量,#define定义的常量,以及诸如“Hello World”的字符串常量。只读数据,存储在ROM中。

      注意:有些立即数与指令编译在一起,放在text段。

              const修饰的全局变量在常量区;const修饰的局部变量只是为了防止修改,没有放入常量区。

              编译器会去掉重复的字符串常量,程序的每个字符串常量只有一份。

              有些系统中rodata段是多个进程共享的,目的是为了提高空间利用率。

(3)data段

      data存储已经初始化的全局变量,属于静态内存分配。(注意:初始化为0的全局变量还是被保存在BSS段)

      static声明的变量也存储在数据段。

      链接时初值加入执行文件;执行时,因为这些变量的值是可以被改变的,所以执行时期必须将其从ROM或Flash搬移到RAM。总之,data段会被加入ROM,但却要寻址到RAM的地址。

(4)bss段

      bss段存储没有初值的全局变量或默认为0的全局变量,属于静态内存分配。

      bss段不占据执行文件空间(无需加入程序之中,只要链接时将其寻址到RAM即可),但占据程序运行时的内存空间。

      执行期间必须将bss段内容全部设为0。

(5)stack段-栈

      stack段存储参数变量和局部变量,由系统进行申请和释放,属于静态内存分配。

     stack的特点是先进先出,可用于保存/恢复调用现场。

(6)heap-堆

      heap段是程序运行过程中被动态分配的内存段,由用户申请和释放(例如malloc和free)。

      申请时至少分配虚存,当真正存储数据时才分配物理内存;释放时也不是立即释放物理内存,而是可能被重复利用。

 

二、总结

1、执行文件中包含了text、rodata、data段的内容,不包含bss段内容(一堆0放入执行文件没有意义)。

2、程序被存储的地址和执行时期的地址不一定一致。

   LMA(load memory address):某程序区被存储的地址。

   VMA(virtual memory address):程序区段在执行时期的地址。

  例如data段会被存储在ROM,但执行时必须加载到RAM,则在ROM中的地址就称为LMA,在RAM中的地址就是VMA。

3、堆和栈的内存增长方向是相反的:栈是从高地址向低地址生长,堆是从低地址向高地址生长。

4、局部变量存储在stack中,编写函数时要注意如果该函数被递归调用很多次,可能会引起stack overflow的问题。

(尤其在嵌入式开发中,内存资源有限,所有内存几乎都会被填满,stack overflow和stack unserflow都极可能引起很大问题)

 

嗯,暂时先记录这些吧。后续会在评论里进行补充和纠正。