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Linux内存管理 Linux内存管理 Linux内核的设计并没有全部采用Intel所提 供的段机制，仅仅是有限度地使用了分段 机 制。这不仅简化了Linux内核的设计，而且 为把Linux移植到其他平台创造了条件，因 为很多RISC处理器并不支持段机制。 Linux内存管理 所有段的基地址均为0 由此可以得出，每个段的逻辑地址空间范围为0- 4GB 。因为每个段的基地址为0，因此，逻辑地址 到线性地址映射保持不变，在Linux中所提到的 逻辑地址和线性地址 （或虚拟地址）指的也就是 同一地址。看来，Linux巧妙地把段机制给绕过 去了，而完全利用了分页机制。 Linux页式管理 前面介绍了i386的二级页管理架构，不过有 些CPU(Alpha 64位)使用三级，甚至四级架 构，Linux 2.6.29内核为每种CPU提供统一 的界面，采用了四级页管理架构，来兼容 二级、三级、四级管理架构的CPU。 Linux页式管理 Linux页式管理 这四级分别为： 1.页全局目录(Page Global Directory)：即 pgd，是多级页表的抽象最高层。 2.页上级目录(Page Upper Directory):即 pud。 3.页中间目录(Page Middle Directory)：即 pmd，是页表的中间层。 4.页表(Page Table Entry)：即pte。 虚拟内存 Linux操作系统采用虚拟内存管理技术，使 得每个进程都有独立的进程地址空间，该 空间是大小为3G，用户看到和接触的都是 虚拟地址，无法看到实际的物理地址。利 用这种虚拟地址不但能起到保护操作系统 的作用，而且更重要的是用户程序可使用 比实际物理内存更大的地址空间。 虚拟内存 Linux将4G的虚拟地址空间划分为两个部 分——用户空间与内核空间。用户空间从 0到0xbfffffff，内核空间从3G到4G 。用 户进程通常情况下只能访问用户空间的虚 拟地址，不能访问内核空间。例外情况是 用户进程通过系统调用访问内核空间。 用户进程地址空间(3G) [root@localhost root]# size hello //显示文件结构 可执行程序存储结构 （1）.text 存放CPU 执行的机器指令,代码区通常是只读的，防止程序意外地修 改了它的指令。 （2 ）.data 该区包含被初始化的全局变量、静态变量.它们是在编译阶段被编译 器存放在可执行目标文件的.data段中的. （3 ）.BSS 未被初始化的全局变量和静态局部变量，编译的时候并未被分配空 间，仅仅在.bss段中标记它们，当程序运行的时候才为它们在内 存中分配空间，并把它们初始化为零或空指针（NULL）。 （4 ）.rodata 该区包含常量数据（如字符串常量）在编译阶段被编译器存放在可执 行目标文件的.rodata段中的。 编译后可执行代码 例:查看编译后可执行代码中几个基本段 #gcc -c neicunguanli.c -o neicunguanli #objdump –h neicunguanli 程序运行时内存结构 （1）代码区(text) 代码区指令根据程序设计流程依次执行，对于顺序指令， 则只会执行一次（每个进程），如果反复，则需要使用跳 转指令，如果进行递归，则需要借助栈来实现。 （2 ）全局初始化数据区/静态数据区(data): 只初始化一次 （3）未初始化数据区（BSS）:在运行时改变其值。 （4 ）栈区（stack ）:由编译器自动分配释放，存放函数的参 数值、局部变量的值等。 （5）堆区（heap）:用于动态内存分配。一般由程序员分配 和释放，若程序员不释放，程序结束时有可能由OS 回收。 程序执行时的内存分配情况 int a = 0; //a 在全局已初始化数据区 ch