【讀書筆記】程序員的自我修養(yǎng)總結(jié)（七）

標(biāo)簽： 【編程開發(fā)】

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聲明：引用請注明出處http://blog.csdn.net/lg1259156776/

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說明：這是程序員的自我修養(yǎng)一書的讀書總結(jié)，隨著閱讀的推進(jìn)，逐步增加內(nèi)容。
本文主要介紹可執(zhí)行文件的裝載與進(jìn)程

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ELF文件的鏈接視圖和執(zhí)行視圖

當(dāng)段的數(shù)量增多時，會產(chǎn)生空間浪費(fèi)的問題：因為ELF文件被映射時時以系統(tǒng)的頁長度作為單位的，那么每個段在影射時的長度應(yīng)該都是系統(tǒng)頁長度的整數(shù)倍，如果不是，那么多余部分將占用一個頁，而一個ELF文件中往往有十幾個段，那么內(nèi)存空間將噪聲浪費(fèi)。

解決方法：
操作系統(tǒng)在裝載可執(zhí)行文件時，可以發(fā)現(xiàn)主要關(guān)心的是段的權(quán)限（可讀，可寫，可執(zhí)行）等。比如：

• 以代碼段為代表的權(quán)限為可讀可執(zhí)行的段；
• 以數(shù)據(jù)段和BSS段為代表的權(quán)限為可讀可寫的段；
• 以只讀數(shù)據(jù)段為代表的權(quán)限為只讀的段；

所以，可以將相同權(quán)限的段，合并到一起當(dāng)作一個段進(jìn)行映射，可以明顯減少頁面內(nèi)部碎片，節(jié)省內(nèi)存空間。在目標(biāo)文件鏈接為可執(zhí)行文件時，鏈接器會盡量將相同權(quán)限屬性的段分配在同一空間。被稱為Segment。
所以，會有ELF文件會有鏈接視圖和執(zhí)行視圖的概念，鏈接視圖以section，而執(zhí)行視圖為Segment，兩者區(qū)別就是相同特性之間的段之間的合并。

堆和棧

堆（heap）和棧（stack）在進(jìn)程的虛擬空間中的表現(xiàn)也是以VMA的形式存在的。C語言中最常用的malloc就是從堆中分配的，堆由系統(tǒng)庫管理。棧一般也叫做堆棧，每個線程都有自己的堆棧，對于單線程程序來講，這個VMA堆棧全歸它使用。那么一個進(jìn)程基本上可以分為如下幾種VMA區(qū)域：

• 代碼VMA，權(quán)限只讀、可執(zhí)行；有映像文件。
• 數(shù)據(jù)VMA，權(quán)限可讀寫、可執(zhí)行；有映像文件。
• 堆VMA，權(quán)限可讀寫、可執(zhí)行；無映像文件，匿名，可向上擴(kuò)展。
• 棧VMA，權(quán)限可讀寫、不可執(zhí)行；無映像文件，匿名，可向下擴(kuò)展。

堆的最大申請數(shù)量

Linux下虛擬地址空間分給進(jìn)程本身的是3GB，windows大概是默認(rèn)2GB。可以測試一下malloc函數(shù)進(jìn)行地址空間的申請，到底能申請多大內(nèi)存？

#include<stdio.h> #include<stdlib.h> unsigned maximum = 0; int main() {unsigned blocksize[] = {1024 * 1024, 1024, 1};int i, count;for(i = 1; i < 3; i++)for(count = 1; ; count++){void *block = malloc(maximum + blocksize[i] * count);if(block){maximum = maximum + blocksize[i] * count;free(block);}else{break;}}printf("maximum malloc size = %u bytes\n", maximum);}

經(jīng)測試，得到的輸出為：

maximum malloc size = 1826488009 bytes

大約是1.7GB左右。

段地址對齊

要映射一段物理內(nèi)存和進(jìn)程虛擬地址空間之間建立映射關(guān)系，這段內(nèi)存空間的長度必須是4096的整數(shù)倍，并且這段空間在物理內(nèi)存和進(jìn)程虛擬地址空間中的起始地址必須是4096的整數(shù)倍。最簡單的方法就是每個段分開映射，不足一個頁的占據(jù)一個頁，這樣當(dāng)然會造成內(nèi)部碎片。而有些UNIX采用各個段接壤部分共享一個物理頁面，然后將該物理頁面分別映射兩次。

進(jìn)程棧初始化

進(jìn)程剛開始啟動的時候，須知道一些進(jìn)程運(yùn)行的環(huán)境，最基本的就是系統(tǒng)環(huán)境變量和進(jìn)程的運(yùn)行參數(shù)。很常見的做法是操作系統(tǒng)在進(jìn)程啟動前將這些信息提前保存到進(jìn)程的虛擬空間的棧中。
進(jìn)程在啟動以后，程序的庫部分會把堆棧里的初始化信息中的參數(shù)信息傳遞給main()，也就是main函數(shù)中的兩個argc和argv兩個參數(shù)，分別對應(yīng)命令行中參數(shù)數(shù)量和命令行參數(shù)字符串指針數(shù)組。

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2015-11-01讀書筆記 張朋藝

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/huty/p/8518965.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【读书笔记】程序员的自我修养总结（七）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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