程序的虚拟地址通常分为以下几个段:
代码段(Text Segment):
也称为文本段或正文段,存放程序的代码。在Linux操作系统中,代码段通常映射到物理内存的只读区域,以防止程序被修改。
初始化数据段(Initialized Data Segment):
存放程序中显式初始化的全局变量和静态变量。这些数据在程序启动前就已经确定,因此可以提前加载到内存中。
未初始化数据段(Uninitialized Data Segment,简称BSS):
存放未初始化的全局变量和静态变量。这些变量的值在程序运行过程中才会被赋值,因此在程序加载时,只需要记录它们的内存地址和所需大小。
堆(Heap):
程序运行时动态分配的内存区域。程序员可以使用`malloc`、`calloc`和`realloc`等函数来分配和释放堆内存。
栈(Stack):
程序运行时用于存储局部变量、函数形参和返回地址的内存区域。栈是动态增长的,每当函数被调用时,都会为该函数分配一个栈帧。
内核段(Kernel Segment):
操作系统内核运行时所占用的内存区域。所有进程共享这部分内存,且映射地址相同,因为都映射到内核使用的内存。用户进程无法访问该段。
在32位操作系统中,虚拟地址空间通常被划分为4GB,其中用户空间占3GB,内核空间占1GB。用户空间进一步细分为代码段、数据段(包括初始化和未初始化的数据段)和堆栈段。
在64位操作系统中,虚拟地址空间的大小通常为16TB,其划分方式与32位操作系统类似,但地址空间更大。
这些段在虚拟内存管理中起着不同的作用,有助于实现内存的隔离、保护和管理。