linux（一）

inux/Unix   Window     MacOSX    PC机     服务器             ARM             设备驱动/进程管理/内存管理/文件目录系统管理/IO                内存管理                文件目录                IO                进程管理                        进程创建                        进程控制                        进程通信                        进程同步                线程管理                        线程创建                        线程同步                        线程通信        应用                      网络                数据库(pro*c/c++)                UI                              shell       定位:提供编程的能力,为设备驱动与Window应用奠定基础.三.内存管理            硬件层次                内存结构管理              内核层次                内存映射                堆扩展                                 语言层次                c:malloc                  c++:new            数据结构                STL                智能指针        1.问题:                malloc怎么分配空间?                malloc与new的关系?    2.Linux对内存的结构描述            1./proc/${pid}/  存放进程运行时候所有的信息(包括内存结构)            结论:                    任何程序的内存空间分成4个基本部分                    1.代码区                    2.全局栈区                    3.堆                    4.局部栈                进程查看                ps aue            2.理解程序的变量与内存空间的关系    结论:            1.内存分四个区.            2.各种变量对应存放区            3.堆栈是一种管理内存的数据结构.            4.查看程序的内存地址.    3.理解malloc的工作的原理                malloc使用一个数据结构(链表)维护分配空间                链表的构成:分配的空间/上一个空间数据/下一个空间/空间大小等信息.                对malloc分配的空间不要越界访问.因为容易破坏后台维护结构.导致malloc/free/calloc/realloc不正常工作.    4.C++的new与malloc的关系            malloc    new new[]             realloc     new()            calloc    new[]            free            delete  delete[]?        结论:new的实现使用的是malloc来实现的.                    区别:new使用malloc后,还要初始化空间.                        基本类型,直接初始化成默认值.                        UDT类型,调用指定的构造器                 delete调用free实现.                     delete负责调用析构器.然后在调用free        new与new[]区别                new只调用一个构造器初始化.                new[]循环对每个区域调用构造器.        delete 与delete[]    5.函数调用栈空间的分配与释放                 5.1.总结:                1.函数执行的时候有自己的临时栈.                2.函数的参数就在临时栈中.如果函数传递实参.则用来初始化临时参数变量.                3.通过积存器返回值.(使用返回值返回数据)                4.通过参数返回值.(参数必须是指针)                            指针指向的区域必须事先分配.                5.如果参数返回指针.参数就是双指针.        5.2.__stdcall __cdecl __fastcall                1.决定函数栈压栈的参数顺序.                 2.决定函数栈的清空方式                3.决定了函数的名字转换方式.    6.far near huge指针            near 16            far  32            huge 综合四.虚拟内存        问题:                一个程序不能访问另外一个程序的地址指向的空间.        理解:                1.每个程序的开始地址0x80084000                2.程序中使用的地址不是物理,而是逻辑地址(虚拟内存).                        逻辑地址仅仅是编号.编号使用int 4字节整数表示.                        4294967296                        每个程序提供了4G的访问能力        问题:                    逻辑地址与物理地址关联才有意义:过程称为内存映射.        背景:                    虚拟内存的提出:禁止用户直接访问物理存储设备.                    有助于系统的稳定.        结论:                    虚拟地址与物理地址映射的时候有一个基本单位:                                4k  1000 内存页.                    段错误:无效访问.                    合法访问:比如malloc分配的空间之外的空间可以访问,但访问非法.五.虚拟内存的分配.            栈:编译器自动生成代码维护            堆:地址是否映射,映射的空间是否被管理.            1.brk/sbrk 内存映射函数            补充:帮助手册                    man 节  关键字                    1-8  1:Linux系统(shell)指令                             2:系统函数                             3:标准C函数                             7:系统编程帮助               分配释放内存:                 int brk(void *end);//分配空间,释放空间            void *sbrk(int size);//返回空间地址            应用:                    1.使用sbrk分配空间                    2.使用sbrk得到没有映射的虚拟地址.                    3.使用brk分配空间                    4.使用brk释放空间            理解:                    sbrk(int  size)                    sbrk与brk后台系统维护一个指针.                    指针默认是null.调用sbrk,判定指针是否是0,是:得到大块空闲空间的首地址初始化指针.同时把指针+size 否:返回指针,并且把指针位置+size            应用案例:                    写一个程序查找1-10000之间所有的素数.                    并且存放到缓冲,然后打印.                    缓冲的实现使用sbrk/brk                    流程:                            循环                                    判定是否素数(isPrimer)                                    是,分配空间存放                                    不是,继续下步.            总结:                    智能指针                  stl                    new                    malloc                    brk/sbrk            异常处理                    int brk(void*)                    void *sbrk(int);                    如果成功.brk返回0   sbrk返回指针                            失败 brk返回-1  sbrk返回(void*)-1                    Unix函数错误,修改内部变量:                            errno            字符串函数string.h  cstring            内存管理函数malloc memset mamcmp memcpy ...                                    bzero            错误处理函数            标准IO函数            时间函数            类型转换函数