linux 代码段，数据段，堆，栈的存放

hao0089

进程（执行的程序）会占用一定数量的内存，它或是用来存放从磁盘载入的程序代码，或是存放取自用户输入的数据等等。不过进程对这些内存的管理方式因内存用途不一而不尽相同，有些内存是事先静态分配和统一回收的，而有些却是按需要动态分配和回收的。对任何一个普通进程来讲，它都会涉及到5种不同的数据段。
一、Linux进程的五个段
下面我们来简单归纳一下进程对应的内存空间中所包含的5种不同的数据区都是干什么的。
1）代码段：代码段是用来存放可执行文件的操作指令，也就是说是它是可执行程序在内存中的镜像。代码段需要防止在运行时被非法修改，所以只准许读取操作，而不允许写入（修改）操作——它是不可写的。
2）数据段：数据段用来存放可执行文件中已初始化全局变量，换句话说就是存放程序静态分配的变量和全局变量。
3）BSS段：BSS段包含了程序中未初始化的全局变量，在内存中 bss段全部置零。
4）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）
  它的物理内存空间是由程序申请的，并由程序负责释放。
5）栈：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。
    它是由操作系统分配的，内存的申请与回收都由OS管理。
举个具体的C语言的例子吧：
//main.c
int a = 0; //全局初始化区
char *p1; //全局未初始化区
main()
{
static int c =0； //全局（静态）初始化区
int b; //栈
char s[] = "abc"; //栈
char *p2; //栈
char *p3 = "123456"; //"123456\0"在常量区，p3在栈上。
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。
}
二、各个段在内存中的组织
各个段段在线性空间中的组织。直接上图：
+--------------------------------    高地址
+ envstrings 环境变量字串      
+--------------------------------
+ argv string 命令行字串         
+--------------------------------
+ env pointers 环境变量指针表
+--------------------------------
+ argv pointers命令行参数指针表
+--------------------------------
+ argc 命令行参数个数  
+--------------------------------
+      main函数的栈帧   
+--------------------------------
+      被调用函数的栈帧
+--------------------------------
+          ......                  
+--------------------------------
+        堆(heap)                  
+--------------------------------
+   BSS 未初始化全局数据      
+--------------------------------
+    Data 初始化的全局数据      
+--------------------------------
+    Text  代码段                  
+--------------------------------     

其中，Heap，BSS，Data这三个段在物理内存中是连续存放的，可以这么理解：这三个是一体的。Text、Stack是独立存放的，这是现在Linux中个段的分布，在0.11中代码段和数据段不是分立的，是在一起的也就是说数据段和代码段是一个段，当然了，堆与BSS也与它们一起了。从0.11的task_struct中还可以看出数据段、堆栈段的描述符是一个，都在ldt[2]处。