c - 包含堆数据或静态变量的数据段

Question

我正在阅读（操作系统 - Tannenbaum，第 190 页）关于系统内存的内容，我发现一段说：

数据段用作动态分配和释放的变量的堆，以及普通局部变量和返回地址的堆栈段。

正如数据段所说，它用于初始化静态变量。

其中哪一项是正确的？还是我的理解有问题？

标签： cmemorymemory-managementoperating-system

Answer 1

从您的链接本身：

从历史上看，为了能够支持比内部地址寄存器的本机大小更大的内存地址空间，早期的 CPU 实现了一个分段系统，他们将存储一小组索引以用作某些区域的偏移量。Intel 8086 系列 CPU 提供了四个段：代码段、数据段、堆栈段和额外段。

现在，操作系统：设计与实现写于 1987 年，当时数据段用于堆栈、堆、初始化数据和未初始化数据。

从那时起，发生了一些重要的变化：

• 没有更多的内存和更多的 CPU 位，硬件不再需要分段。
• 段不仅仅是一个硬件工件 - 它们成为一种内存管理设计模式。
• 引入了BSS部分。
• 像mmap()和POSIX 共享内存 IPC这样的特性意味着堆不是单个连续段。
• 多线程是指多个栈，在同一个内存空间，共享一个堆。

所以在写这本书的时候，“数据段”是一个由硬件定义的概念，它被定义为包含非本地的所有内容：初始化数据、未初始化数据、动态分配的数据等。

但是现在操作系统的内存管理器将“数据段”定义为“包含程序初始化数据的内存区域”。

在使用数据段指针的 CPU 上，它指向操作系统内存管理器声明为“数据段”的开头。

但是内存管理器有更多的段，用于 BSS 和堆，它们不是由 CPU 指针表示的，所以内存管理器只是将它们放在数据段之后。

如今，堆栈是一个不同的故事。当您创建一个新线程时，它会获得一个新堆栈，通常大小有限（例如，在某些版本的 Linux 上为 8 MB）。最有可能的是，线程的堆栈将从与堆相同的区域分配，这意味着在比数据段更高的地址处，并且由于堆栈增长到较低的地址，所有堆栈仍将向数据段增长。