Linux进程地址空间（程序内存布局）

进程地址空间分布图

由低地址到高地址，依次是：

• 程序段（text）：程序代码在内存中的映射，存放函数体的二进制代码，常常是只读的

• 初始化过的数据（data）：在程序运行初已经对变量进行初始化的数据

  • 只读数据段（RO data，即常量区）：

    这个区域的存在与否，一直是一个争议的地方，但是我们这里认同是存在的，因为我们的程序中的确出现了与其他数据段不同的一块区域，但是往往很多时候大家把只读数据段（RO data）和下面的已初始化读写数据段（RW data）合成为数据段data，但是其实这个是不合适的，因为在执行过程中，这两个区域的读写权限是不同的，顾名思义，只读数据段（RO data）是只读的，而已初始化读写数据段是可读可写的。

  • 读写数据段（RW data）：需要占用存储器的空间，在程序执行时它们需要位于可读写的内存区域内，并具有初值，以供程序运行时读写

• 未初始化过的数据（bss）：未初始化数据是在程序中声明，但是没有初始化的变量，这些变量在程序运行之前不需要占用存储器的空间。Block Started by Symbol，BSS段的变量只有名称和大小却没有值

• 堆 （heap）：存储动态内存分配,需要程序员手工分配,手工释放。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式类似于链表

• 栈（stack）：存储局部、临时变量，函数调用时，存储函数的返回指针，用于控制函数的调用和返回。在程序块开始时自动分配内存，结束时自动释放内存，其操作方式类似于数据结构中的栈

• 内核空间（kernel）

内核空间

Linux的虚拟地址空间范围为0～4G，Linux内核将这4G字节的空间分为两部分：

内核空间：将高地址的1G字节供内核使用，称为“内核空间“

用户空间：低地址的3G字节（供各个进程使用，称为“用户空间“

因为每个进程可以通过系统调用进入内核，因此，Linux内核由系统内的所有进程共享。

Linux使用两级保护机制：

• 0级供内核使用
• 3级供用户程序使用

虚拟地址！！！

进程空间是虚拟地址，不管是内核空间还是用户空间，它们都处于虚拟空间中。

使用虚拟地址可以很好的保护内核空间被用户空间破坏，虚拟地址到物理地址转换过程由操作系统和CPU共同完成(操作系统为CPU设置好页表，CPU通过MMU单元进行地址转换)。

段区对应数据

参考

• 《UNIX环境高级编程》

• Linux - 进程(一) 进程空间

• C程序的内存布局(Memory Layout)