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linux下內(nèi)存管理學(xué)習(xí)心得(一)

作者: 時(shí)間:2016-11-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  然而,如果該頁被修改過,操作系統(tǒng)必須保留該頁的內(nèi)容以便晚些時(shí)候在被訪問。這種頁稱為"臟(dirty)頁",當(dāng)它被從內(nèi)存中刪除時(shí),將被保存在一個(gè)稱為交換文件的特殊文件中。

  相對(duì)于處理器和物理內(nèi)存的速度,訪問交換文件要很長(zhǎng)時(shí)間,操作系統(tǒng)必須在將頁寫到磁盤以及再次使用時(shí)取回內(nèi)存的問題上花費(fèi)心機(jī)。

  如果用來決定哪一頁被淘汰或交換的算法不夠高效的話,就可能出現(xiàn)稱為"抖動(dòng)"的情況。在這種情況下,頁面總是被寫到磁盤又讀回來,操作系統(tǒng)忙于此而不能進(jìn)行真正的工作。

  linux使用"最近最少使用(Least Recently Used ,LRU)"頁面調(diào)度技巧來公平地選擇哪個(gè)頁可以從系統(tǒng)中刪除。這種設(shè)計(jì)系統(tǒng)中每個(gè)頁都有一個(gè)"年齡",年齡隨頁面被訪問而改變。頁面被訪問越多它越年輕;被訪問越少越老。年老的頁是用于交換的最佳候選頁。

四、鏡像在進(jìn)程空間

我們來看看,當(dāng)我們寫好一個(gè)應(yīng)用程序,編譯后它都有什么東東?

  例如:

  用命令size a.out會(huì)得到:

  其中text是放的是代碼,data放的是初始化過的全局變量或靜態(tài)變量,bss放的是未初始化的全局變量或靜態(tài)變量

  由于歷史原因,C程序一直由下列幾部分組成:

  A.正文段。這是由cpu執(zhí)行的機(jī)器指令部分。通常,正文段是可共享的,所以即使是經(jīng)常執(zhí)行的程序(如文本編輯程序、C編譯程序、shell等)在存儲(chǔ)器中也只需要有一個(gè)副本,另外,正文段常常是只讀的,以防止程序由于意外事故而修改器自身的指令。

  B.初始化數(shù)據(jù)段。通常將此段稱為數(shù)據(jù)段,它包含了程序中需賦初值的變量。例如,C程序中任何函數(shù)之外的說明:

  int maxcount = 99;(全局變量)

  C.非初始化數(shù)據(jù)段。通常將此段稱為bss段,這一名稱來源于早期匯編程序的一個(gè)操作,意思是"block started by symbol",在程序開始執(zhí)行之前,內(nèi)核將此段初始化為0。函數(shù)外的說明:

  long sum[1000];

  使此變量存放在非初始化數(shù)據(jù)段中。

  D.棧。自動(dòng)變量以及每次函數(shù)調(diào)用時(shí)所需保存的信息都存放在此段中。每次函數(shù)調(diào)用時(shí),其返回地址、以及調(diào)用者的環(huán)境信息(例如某些機(jī)器寄存器)都存放在棧中。然后,新被調(diào)用的函數(shù)在棧上為其自動(dòng)和臨時(shí)變量分配存儲(chǔ)空間。通過以這種方式使用棧,C函數(shù)可以遞歸調(diào)用。

  E.堆。通常在堆中進(jìn)行動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配。由于歷史上形成的慣例,堆位于非初始化數(shù)據(jù)段頂和棧底之間。

  從上圖我們看到棧空間是下增長(zhǎng)的,堆空間是從下增長(zhǎng)的,他們會(huì)會(huì)碰頭呀?一般不會(huì),因?yàn)樗麄冎g間隔很大,如:

  #include

  #include

  int bss_var;

  int data_var0 = 1;

  int main()

  {

  printf("Test location:");

  printf(" Address of main(Code Segment):%p",main);

  printf("_____________________________________");

  int stack_var0 = 2;

  printf("Stack location:");

  printf(" Initial end of stack:%p",&stack_var0);

  int stack_var1 = 3;

  printf(" New end of stack:%p",&stack_var1);

  printf("_____________________________________");

  printf("Data location:");

  printf(" Address of data_var(Data Segment):%p",&data_var0);

  static int data_var1 = 4;

  printf(" New end of data_var(Data Segment):%p",&data_var1);

  printf("_____________________________________");

  printf("BSS location:");

  printf(" Address of bss_var:%p",&bss_var);

  printf("_____________________________________");

  printf("Heap location:");

  char *p = (char *)malloc(10);

  printf(" Address of head_var:%p",p);

  return 0;

  }

  運(yùn)行結(jié)果如下:

  呵呵,這里我們看到地址了,這個(gè)地址是虛擬地址,這些地址時(shí)怎么來的呢?其實(shí)在我們編譯的時(shí)候,

  這些地址就已經(jīng)確定了,如下圖中紅線。

  也就是說,我們不論我們運(yùn)行a.out程序多少次這些地址都是一樣的。我們知道,linux操作系統(tǒng)每個(gè)進(jìn)程的地址空間都是獨(dú)立的,其實(shí)這里的獨(dú)立說得是物理空間上得獨(dú)立。


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