*** 作系统执行可执行程序时,内存分配是怎样的

 *** 作系统执行可执行程序时,内存分配是怎样的,第1张

在 *** 作系统中,一个进程就是处于执行期的程序(当然包括系统资源),实际上正在执行的程序代码的活标本。那么进程的逻辑地址空间是如何划分的呢?

图1做了简单的说明(Linux系统下的):

图一

左边的是UNIX/LINUX系统的执行文件,右边是对应进程逻辑地址空间的划分情况。

一般认为在c中分为这几个存储区:    1 栈 --有编译器自动分配释放     2 堆 -- 一般由程序员分配释放,若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收     3 全局区(静态区) -- 全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域,未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。程序结束释放。     4 另外还有一个专门放常量的地方。程序结束释放。    在函数体中定义的变量通常是在栈上,用malloc, calloc, realloc等分配内存的函数分配得到的就是在堆上。在所有函数体外定义的是全局量,加了static修饰符后不管在哪里都存放在全局区(静态区),在所有函数体外定义的static变量表示在该文件中有效,不能extern到别的文件用,在函数体内定义的static表示只在该函数体内有效。另外,函数中的"adgfdf"这样的字符串存放在常量区。 比如:代码:

int a = 0; //全局初始化区

char p1; //全局未初始化区

main() {

int b; //栈

char s[] = "abc"; //栈

char p2; //栈

char p3 = "123456"; //123456\0在常量区,p3在栈上。

static int c = 0; //全局(静态)初始化区

p1 = (char )malloc(10);

p2 = (char )malloc(20);     //分配得来得10和20字节的区域就在堆区。

strcpy(p1, "123456");     //123456\0放在常量区,编译器可能会将它与p3所指向           的"123456"优化成一块。

}

还有就是函数调用时会在栈上有一系列的保留现场及传递参数的 *** 作。     栈的空间大小有限定,vc的缺省是2M。栈不够用的情况一般是程序中分配了大量数组和递归函数层次太深。有一点必须知道,当一个函数调用完返回后它会释放该函数中所有的栈空间。栈是由编译器自动管理的,不用你 *** 心。     堆是动态分配内存的,并且你可以分配使用很大的内存。但是用不好会产生内存泄漏。并且频繁地malloc和free会产生内存碎片(有点类似磁盘碎片),因为c分配动态内存时是寻找匹配的内存的。而用栈则不会产生碎片。     在栈上存取数据比通过指针在堆上存取数据快些。     一般大家说的堆栈和栈是一样的,就是栈(stack),而说堆时才是堆heap 栈是先入后出的,一般是由高地址向低地址生长。

堆(heap)和堆栈(stack)的区别

21申请方式stack:由系统自动分配。 例如,声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为b开辟空间heap:需要程序员自己申请,并指明大小,在c中malloc函数

如p1 = (char )malloc(10);

在C++中用new运算符

如p2 = (char )malloc(10);

但是注意p1、p2本身是在栈中的。

22 申请后系统的响应栈:只要栈的剩余空间大于所申请空间,系统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。堆:首先应该知道 *** 作系统有一个记录空闲内存地址的链表,当系统收到程序的申请时,会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序,另外,对于大多数系统,会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样,代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外,由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。

23

24申请效率的比较:栈由系统自动分配,速度较快。但程序员是无法控制的。堆是由new分配的内存,一般速度比较慢,而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配内存,他不是在堆,也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一快内存,虽然用起来最不方便。但是速度快,也最灵活。

25堆和栈中的存储内容栈: 在函数调用时,第一个进栈的是主函数中后的下一条指令(函数调用语句的下一条可执行语句)的地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参数是由右往左入栈的,然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。当本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,最后栈顶指针指向最开始存的地址,也就是主函数中的下一条指令,程序由该点继续运行。堆:一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。

26存取效率的比较

char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";

char s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";

aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的;

而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的;

但是,在以后的存取中,在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。

比如:#include <>

void main(){

char a = 1;

char c[] = "1234567890";

char p ="1234567890";

a = c[1];

a = p[1];

return;

}

对应的汇编代码

10: a = c[1];

00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]

0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl

11: a = p[1];

0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h]

00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]

00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al

第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中,而第二种则要先把指针值读到edx中,在根据edx读取字符,显然慢了。

27小结:堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出:使用栈就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。堆和栈的区别主要分: *** 作系统方面的堆和栈,如上面说的那些,不多说了。还有就是数据结构方面的堆和栈,这些都是不同的概念。这里的堆实际上指的就是(满足堆性质的)优先队列的一种数据结构,第1个元素有最高的优先权;栈实际上就是满足先进后出的性质的数学或数据结构。虽然堆栈,堆栈的说法是连起来叫,但是他们还是有很大区别的,连着叫只是由于历史的原因。

申请大小的限制栈:在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,在 WINDOWS下,栈的大小是2M(也有的说是1M,总之是一个编译时就确定的常数),如果申请的空间超过栈的剩余空间时,将提示overflow。因此,能从栈获得的空间较小。堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的,自然是不连续的,而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见,堆获得的空间比较灵活,也比较大。一、预备知识—程序的内存分配一个由c/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分

1、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。其 *** 作方式类似于数据结构中的栈。2、堆区(heap)— 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表,呵呵。3、全局区(静态区)(static)—全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域, 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 - 程序结束后有系统释放4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放5、程序代码区(text)—存放函数体的二进制代码。

内存地址对齐
洋名叫做"
Byte
Alignment"。
大部分16位和32位的CPU不允许将字或者长字存储到内存中的任意地址。
比如Motorola
68000不允许将16位的字存储到奇数地址中,
将一个16位的字写到奇数地址将引发异常

简单的说,是通过坐标定位。就像看地图一样,不需要把地图每个点都翻出来。
知道 *** 作系统通知的逻辑地址后,就可以确定物理地址,具体在内存单元的 *** 作如下:它先定出横坐标(也就是“列地址”)再定出纵坐标(也就是“行地址”),这就好像在地图上画个十字标记一样,非常准确地定出这个地方。对于电脑系统而言,找出这个地方时还必须确定是否位置正确,因此电脑还必须判读该地址的信号,横坐标有横坐标的信号(也就是RAS信号,Row Address Strobe)纵坐标有纵坐标的信号(也就是CAS信号,Column Address Strobe),最后再进行读或写的动作。

这个是看变量的类型。
1、栈区(stack):又编译器自动分配释放,存放函数的参数值,局部变量的值等,其 *** 作方式类似于数据结构的栈。
2、堆区(heap):一般是由程序员分配释放,若程序员不释放的话,程序结束时可能由OS回收,值得注意的是他与数据结构的堆是两回事,分配方式倒是类似于数据结构的链表。
3、全局区(static):也叫静态数据内存空间,存储全局变量和静态变量,全局变量和静态变量的存储是放一块的,初始化的全局变量和静态变量放一块区域,没有初始化的在相邻的另一块区域,程序结束后由系统释放。
4、文字常量区:常量字符串就是放在这里,程序结束后由系统释放。
5、程序代码区:存放函数体的二进制代码。
堆和栈的区别:
1、由以上综述就可以得知,他们程序的内存分配方式不同。
2、申请和响应不同:
(1)申请方式:
stack由系统自动分配,系统收回;heap需要程序员自己申请,C中用函数malloc分配空间,用free释放,C++用new分配,用delete释放。
(2)申请后系统的响应:
栈:只要栈的剩余空间大于所申请的空间,体统将为程序提供内存,否则将报异常提示栈溢出。
堆:首先应该知道 *** 作系统有一个记录内存地址的链表,当系统收到程序的申请时,会遍历该链表,寻找第一个空间大于所申请的空间的堆结点,然后将该结点从空闲结点链表中删除,并将该结点的空间分配给程序。另外,对于大多数系统,会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小,这样代码中的delete或free语句就能够正确的释放本内存空间。另外,由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小,系统会将多余的那部分重新放入空闲链表中。
3、申请的大小限制不同:
栈:在windows下,栈是向低地址扩展的数据结构,是一块连续的内存区域,栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的,能从栈获得的空间较小。
堆:堆是向高地址扩展的数据结构,是不连续的内存区域,这是由于系统是由链表在存储空闲内存地址,自然堆就是不连续的内存区域,且链表的遍历也是从低地址向高地址遍历的,堆得大小受限于计算机系统的有效虚拟内存空间,由此空间,堆获得的空间比较灵活,也比较大。
4、申请的效率不同:
栈:栈由系统自动分配,速度快,但是程序员无法控制。
堆:堆是有程序员自己分配,速度较慢,容易产生碎片,不过用起来方便。
5、堆和栈的存储内容不同:
栈:在函数调用时,第一个进栈的是主函数中函数调用后的下一条指令的地址,然后是函数的各个参数,在大多数的C编译器中,参数是从右往左入栈的,当本次函数调用结束后,局部变量先出栈,然后是参数,最后栈顶指针指向最开始存的地址,也就是主函数中的下一条指令。

存在电脑中起着举足轻重的作用。内存一般采用半导体存储单元,包括随机存储器(RAM),只读存储器(ROM),以及高速缓存(CACHE)。只不过因为RAM是其中最重要的存储器。 通常所说的内存即指电脑系统中的RAM。 RAM有些像教室里的黑板,上课时老师不断地往黑板上面写东西,下课以后全部擦除。RAM要求每时每刻都不断地供电,否则数据会丢失。 如果在关闭电源以后RAM中的数据也不丢失就好了,这样就可以在每一次开机时都保证电脑处于上一次关机的状态,而不必每次都重新启动电脑,重新打开应用程序了。但是RAM要求不断的电源供应,那有没有办法解决这个问题呢随着技术的进步,人们想到了一个办法,即给RAM供应少量的电源保持RAM的数据不丢失,这就是电脑的休眠功能,特别在Win2000里这个功能得到了很好的应用,休眠时电源处于连接状态,但是耗费少量的电能。 按内存条的接口形式,常见内存条有两种:单列直插内存条(SIMM),和双列直插内存条(DIMM)。SIMM内存条分为30线,72线两种。DIMM内存条与SIMM内存条相比引脚增加到168线。DIMM可单条使用,不同容量可混合使用,SIMM必须成对使用。 按内存的工作方式,内存又有FPA EDO DRAM和SDRAM(同步动态RAM)等形式。 FPA(FAST PAGE MODE)RAM 快速页面模式随机存取存储器:这是较早的电脑系统普通使用的内存,它每个三个时钟脉冲周期传送一次数据。 EDO(EXTENDED DATA OUT)RAM 扩展数据输出随机存取存储器:EDO内存取消了主板与内存两个存储周期之间的时间间隔,他每个两个时钟脉冲周期输出一次数据,大大地缩短了存取时间,是存储速度提高30%。EDO一般是72脚,EDO内存已经被SDRAM所取代。 S(SYSNECRONOUS)DRAM 同步动态随机存取存储器:SDRAM为168脚,这是目前PENTIUM及以上机型使用的内存。SDRAM将CPU与RAM通过一个相同的时钟锁在一起,使CPU和RAM能够共享一个时钟周期,以相同的速度同步工作,每一个时钟脉冲的上升沿便开始传递数据,速度比EDO内存提高50%。 DDR(DOUBLE DATA RAGE)RAM :SDRAM的更新换代产品,他允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿传输数据,这样不需要提高时钟的频率就能加倍提高SDRAM的速度。 关于电脑配置的价格如下:CPU: E2160(双核)主板: 华硕945PL内存条:1GB硬盘: 250G串口显卡: 7彩虹8400光驱: DVD-RW电源: 长城300W电源机箱: P5专业机箱特价:2380CPU: E4600(双核)主板: 华硕 PSK-SE内存条:2GB硬盘: 250G串口显卡: 7彩虹8600光驱: DVD-RW电源: 长城350W电源机箱: P5专业机箱特价:3680CPU:5200 480主板:MISP43-F 599内存:2GB 100显卡:昂达9600GT 500硬盘:320G 320电源:350W 280鼠标键盘: 60这配置玩游戏绝对不卡,而且5200CPU特能超,能赶的上800的CPU速度超了后AMD Athlon64 X2 7750(黑盒) 445主板:微星 KA780GM2 499(好的790板太贵,低端的又很差,反正买独显 一线厂微星780就不错 才 499元)显卡 蓝宝石HD4670黄金版 499硬盘 希捷320 320光驱 16X机箱 38度就可以了电源 航嘉冷钻王 231 (四核以下平台都没问题)键鼠 双飞燕 65显示器 LG1942SP 8509500GT太低端了,不行!换成9600GSO把,宽裕的话9800或9800GTX现在9800只要799而9800GTX只要999元。如果嫌9800和9800GTX太贵,9600GT也是好选择性能介于9600GSO和9800之间,价格在600-700元。捷波是2,3线厂家,3000元出头的话P43可以用华硕或技嘉的主板。对了P43是INTEL的主板,AMD处理器不可以装,所以建议CPU换成E7300或E7400或8系列的INTEL的CPU。如果坚持AMD的7750把,那就换成780G板子,性能不错哦。电源的话一定要额定350W。内存现在是白菜价,那就来4G,价格也300元。还有什么不懂就来问我吧 给我分吧 谢谢。 ` `

CC-Link通讯协议内存地址是指在CC-Link网络中,各个设备之间进行通讯时所使用的内存地址。具体来说,CC-Link通讯协议内存地址包括输入寄存器、输出寄存器、状态寄存器和数据寄存器等四种类型。
1 输入寄存器:输入寄存器是指从其他设备输入的数据所存储的内存地址。在CC-Link网络中,输入寄存器通常用于传输状态信息和控制命令等数据。
2 输出寄存器:输出寄存器是指向其他设备输出的数据所存储的内存地址。在CC-Link网络中,输出寄存器通常用于传输控制信号和数据等信息。
3 状态寄存器:状态寄存器是指用于存储设备状态信息的内存地址。在CC-Link网络中,状态寄存器通常用于记录设备的运行状态、故障信息等。
4 数据寄存器:数据寄存器是指用于存储设备数据的内存地址。在CC-Link网络中,数据寄存器通常用于传输设备之间的数据信息。
需要注意的是,CC-Link通讯协议内存地址的具体定义和使用方式会根据不同的设备和应用场景而有所不同,需要根据具体情况进行设置和使用。

类型是编译器去记录和匹配的,类型的作用是保证数据的 *** 作一致性,是一种抽象的约束,是语言层次的机制,是编译器去处理的。
编译成机器代码后,所有的类型信息都不存在了,而是翻译成了对应的机器代码。比如说int类型的加法运算,编译成机器代码后,就变成整数加法指令;float类型的加法就变成浮点数加法指令。


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/yw/13287850.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-07-08
下一篇 2023-07-08

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存