大内高手—内存模型
来源:互联网 发布:黑客牛还是程序员厉害 编辑:程序博客网 时间:2024/05/01 17:25
大内高手—内存模型 转载时请注明出处和作者联系方式:http://blog.csdn.net/absurd 作者联系方式:李先静 <xianjimli at hotmail dot com> 更新时间:2007-7-9 了解linux的内存模型,或许不能让你大幅度提高编程能力,但是作为一个基本知识点应该熟悉。坐火车外出旅行时,即时你对沿途的地方一无所知,仍然可以到达目标地。但是你对整个路途都很比较清楚的话,每到一个站都知道自己在哪里,知道当地的风土人情,对比一下所见所想,旅程可能更有趣一些。 类似的,了解linux的内存模型,你知道每块内存,每个变量,在系统中处于什么样的位置。这同样会让你心情愉快,知道这些,有时还会让你的生活轻更松些。看看变量的地址,你可以大致断定这是否是一个有效的地址。一个变量被破坏了,你可以大致推断谁是犯罪嫌疑人。 Linux的内存模型,一般为: 地址 作用 说明 >=0xc000 0000 内核虚拟存储器 用户代码不可见区域 <0xc000 0000 Stack(用户栈) ESP指向栈顶 ↓ ↑ 空闲内存 >=0x4000 0000 文件映射区 <0x4000 0000 ↑ 空闲内存 Heap(运行时堆) 通过brk/sbrk系统调用扩大堆,向上增长。 .data、.bss(读写段) 从可执行文件中加载 >=0x0804 8000 .init、.text、.rodata(只读段) 从可执行文件中加载 <0x0804 8000 保留区域 很多书上都有类似的描述,本图取自于《深入理解计算机系统》p603,略做修改。本图比较清析,很容易理解,但仍然有两点不足。下面补充说明一下: 1. 第一点是关于运行时堆的。 为说明这个问题,我们先运行一个测试程序,并观察其结果: #include <stdio.h> int main(int argc, char* argv[]) { int first = 0; int* p0 = malloc(1024); int* p1 = malloc(1024 * 1024); int* p2 = malloc(512 * 1024 * 1024 ); int* p3 = malloc(1024 * 1024 * 1024 ); printf("main=%p print=%p/n", main, printf); printf("first=%p/n", &first); printf("p0=%p p1=%p p2=%p p3=%p/n", p0, p1, p2, p3); getchar(); return 0; } 运行后,输出结果为: main=0x8048404 print=0x8048324 first=0xbfcd1264 p0=0x9253008 p1=0xb7ec0008 p2=0x97ebf008 p3=0x57ebe008 l main和print两个函数是代码段(.text)的,其地址符合表一的描述。 l first是第一个临时变量,由于在first之前还有一些环境变量,它的值并非0xbfffffff,而是0xbfcd1264,这是正常的。 l p0是在堆中分配的,其地址小于0x4000 0000,这也是正常的。 l 但p1和p2也是在堆中分配的,而其地址竟大于0x4000 0000,与表一描述不符。 原因在于:运行时堆的位置与内存管理算法相关,也就是与malloc的实现相关。关于内存管理算法的问题,我们在后继文章中有详细描述,这里只作简要说明。在glibc实现的内存管理算法中,Malloc小块内存是在小于0x4000 0000的内存中分配的,通过brk/sbrk不断向上扩展,而分配大块内存,malloc直接通过系统调用mmap实现,分配得到的地址在文件映射区,所以其地址大于0x4000 0000。 从maps文件中可以清楚的看到一点: 00514000-00515000 r-xp 00514000 00:00 0 00624000-0063e000 r-xp 00000000 03:01 718192 /lib/ld-2.3.5.so 0063e000-0063f000 r-xp 00019000 03:01 718192 /lib/ld-2.3.5.so 0063f000-00640000 rwxp 0001a000 03:01 718192 /lib/ld-2.3.5.so 00642000-00766000 r-xp 00000000 03:01 718193 /lib/libc-2.3.5.so 00766000-00768000 r-xp 00124000 03:01 718193 /lib/libc-2.3.5.so 00768000-0076a000 rwxp 00126000 03:01 718193 /lib/libc-2.3.5.so 0076a000-0076c000 rwxp 0076a000 00:00 0 08048000-08049000 r-xp 00000000 03:01 1307138 /root/test/mem/t.exe 08049000-0804a000 rw-p 00000000 03:01 1307138 /root/test/mem/t.exe 09f5d000-09f7e000 rw-p 09f5d000 00:00 0 [heap] 57e2f000-b7f35000 rw-p 57e2f000 00:00 0 b7f44000-b7f45000 rw-p b7f44000 00:00 0 bfb2f000-bfb45000 rw-p bfb2f000 00:00 0 [stack] 2. 第二是关于多线程的。 现在的应用程序,多线程的居多。表一所描述的模型无法适用于多线程环境。按表一所述,程序最多拥有上G的栈空间,事实上,在多线程情况下,能用的栈空间是非常有限的。为了说明这个问题,我们再看另外一个测试: #include <stdio.h> #include <pthread.h> void* thread_proc(void* param) { int first = 0; int* p0 = malloc(1024); int* p1 = malloc(1024 * 1024); printf("(0x%x): first=%p/n", pthread_self(), &first); printf("(0x%x): p0=%p p1=%p /n", pthread_self(), p0, p1); return 0; } #define N 5 int main(int argc, char* argv[]) { int first = 0; int i= 0; void* ret = NULL; pthread_t tid[N] = {0}; printf("first=%p/n", &first); for(i = 0; i < N; i++) { pthread_create(tid+i, NULL, thread_proc, NULL); } for(i = 0; i < N; i++) { pthread_join(tid[i], &ret); } return 0; } 运行后,输出结果为: first=0xbfd3d35c (0xb7f2cbb0): first=0xb7f2c454 (0xb7f2cbb0): p0=0x84d52d8 p1=0xb4c27008 (0xb752bbb0): first=0xb752b454 (0xb752bbb0): p0=0x84d56e0 p1=0xb4b26008 (0xb6b2abb0): first=0xb6b2a454 (0xb6b2abb0): p0=0x84d5ae8 p1=0xb4a25008 (0xb6129bb0): first=0xb6129454 (0xb6129bb0): p0=0x84d5ef0 p1=0xb4924008 (0xb5728bb0): first=0xb5728454 (0xb5728bb0): p0=0x84d62f8 p1=0xb7e2c008 我们看一下: 主线程与第一个线程的栈之间的距离:0xbfd3d35c - 0xb7f2c454=0x7e10f08=126M 第一个线程与第二个线程的栈之间的距离:0xb7f2c454 - 0xb752b454=0xa01000=10M 其它几个线程的栈之间距离均为10M。 也就是说,主线程的栈空间最大为126M,而普通线程的栈空间仅为10M,超这个范围就会造成栈溢出。 栈溢出的后果是比较严重的,或者出现Segmentation fault错误,或者出现莫名其妙的错误。
- 大内高手—内存模型
- 大内高手—内存模型
- 大内高手—内存模型
- 大内高手—内存模型
- 大内高手—内存模型
- 大内高手—内存模型
- 大内高手—内存模型
- 大内高手—内存模型
- 大内高手—内存模型
- 大内高手—内存模型
- 大内高手—内存模型
- 大内高手—内存模型
- 大内高手—内存模型[转帖]
- 转载--大内高手—内存模型
- 大内高手—全局内存
- 大内高手—内存管理器
- 大内高手—全局内存
- 大内高手—内存管理器
- 关闭ossec开机自启动
- 安裝與升級軟體:RPM & YUM
- 也说执行计划的稳定性
- MPEG-4编/解码设计与剖析(3)
- 在Linux下安装TeX Live并把CTeX环境配置好
- 大内高手—内存模型
- MPEG-4编/解码设计与剖析(4)
- 2011年3月 linux fedora13安装9600gt nvdia驱动
- Ubuntu 下工作相关过程记录-命令+方法等
- 大内高手—栈/堆
- MPEG-4编/解码设计与剖析(5)
- 哈哈,欢迎各位看官
- MPEG-4编/解码设计与剖析(6)
- 关于使用super.getHibernateTemplate()中的方法报java.lang.NullPointerException的解决办法