linux-程序内存分布

linux 内存模型

【kernel virtual memory                  】
【user stack (向下)                      】
【memory-map/share-memory(向上)          】  
【running heap(向上)                     】
【read/write segment(.data .bss)         】
【read_only segment(.init .text .rodata) 】

说明:

已初始化的全局变量存储在.dada数据段;为初始化的全局变量位于.bss为初始化数据段。
静态全局变量也在.data数据段
局部变量在栈上，静态局部变量，并不是在调用函数时分配，并不是在函数返回时释放，
其跟全局变量一样静态分配，在.data数据段，但作用域只在函数中 const 修饰的变量在
.rodata只读段，只读段与.text在同一个segment。

0. 代码段：代码段（code segment/text segment）通常是指用来存放程序执行代码的一块内存区域。
   这部分区域的大小在程序运行前就已经确定，并且内存区域通常属于只读, 某些架构也允许代码段
   为可写，即允许修改程序。在代码段中，也有可能包含一些只读的常数变量，例如字符串常量等。
   程序在被载入内存后，会被分为很多小的区（section），有一个rodata区（也就是常量区），
   常量区的数据内存中的位置为代码段，存放的数据为字符串、const修饰的常量（全局的或是静态的，
   odata区，而这个字符串的地址也就是指针s存放在数据段中（程序载入内存中为.data区）。
   再如，static char *const s=”hello,world”;那么这时候不仅”hello，world”字符串存放在rodata区，
   指针s也同样。
1. 数据段：数据段（data segment）通常是指用来存放程序中已初始化的全局变量或者静态变量的
   一块内存区域。数据段属于静态内存分配。原则上数据段所对应的内存区数据是可以改变的。
   这里没有提到局部变量，这是因为局部变量一般都存放在栈中。局部变量不管是否有const修饰
   都存放在栈中，例如char *const lcp=”999”;字符窜”999”存放在代码段的rodata区，这个没有说的，
   而它对应的地址lcp指针存放在栈中;
2. BSS段：BSS段（bss segment）通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域。
   BSS是英文Block Started by Symbol的简称。BSS段属于静态内存分配。例如全局变量int i;
   静态变量static int si;都存放在这里面。
3. 堆（heap）：堆是用于存放进程运行中被动态分配的内存段，它的大小并不固定，可动态扩张或缩减。
   当进程调用malloc等函数分配内存时，新分配的内存就被动态添加到堆上（堆被扩张）；
   当利用free等函数释放内存时，被释放的内存从堆中被剔除（堆被缩减），要注意的是，
   当分配的数据大小操作内核的限制时，内核采用匿名映射的方式实现而不是从堆中分配内存。
4. 栈(stack)：栈又称堆栈， 是用户存放程序临时创建的局部变量，也就是说我们函数括弧“{}”
   中定义的变量（但不包括static声明的变量，static意味着在数据段或代码段中存放变量）。
   除此以外，在函数被调用时，其参数也会被压入发起调用的进程栈中，并且待到调用结束后，
   函数的返回值也会被存放回栈中。由于栈的先进先出特点，所以栈特别方便用来保存/恢复调用现场。
   从这个意义上讲，我们可以把堆栈看成一个寄存、交换临时数据的内存区。

在进程被载入内存中时，基本上被分裂成许多小的节（section）。我们比较关注的是几个主要的节：

0. .text 节
   .text 节基本上相当于二进制可执行文件的.text部分，它包含了完成程序任务的机器指令。
   该节标记为只读，如果发生写操作，会造成segmentation fault。在进程最初被加载到内存中开始，该节的大小就被固定。
1. .data 节
   .data节用来存储初始化过的变量，如：全局int a =0 ; 该节的大小在运行时固定的。
2. .bss 节
   栈下节（below stack section ,即.bss）用来存储为初始化的变量，如：int a; 该节的大小在运行时固定的。
3.  堆节
   堆节（heap section）用来存储动态分配的变量，位置从内存的低地址向高地址增长。内存的分配和释放通过malloc() 和 free() 函数控制。
4.  栈节
   栈节（stack section）用来跟踪函数调用（可能是递归的），在大多数系统上从内存的高地址向低地址增长。
   同时，栈这种增长方式，导致了缓冲区溢出的可能性。
5. .rodata节
   常量区，全局或静态const变量、指针存放区。
6. 环境/参数节
   环境/参数节（environment/arguments section）用来存储系统环境变量的一份复制文件，
   进程在运行时可能需要。例如，运行中的进程，可以通过环境变量来访问路径、shell 名称、主机名等信息。
   该节是可写的，因此在格式串（format string）和缓冲区溢出（buffer overflow）攻击中都可以使用该节。
   另外，命令行参数也保持在该区域中。