操作系统之内存管理

1 基础知识

运行一个C++程序，要经历两个步骤：编辑代码 + run。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
    cout << "hello world!\n";
    return 0;            
}

但这个run又可以分为如下几个步骤：

1）预编译：将头文件加载进来。

2）正式编译：生成汇编文件。

3）汇编：生成目标文件。

4）链接：将多个目标文件进行链接，生成可执行文件。

5）执行：在没执行程序前，程序还是存放在外存中；当执行后，程序被加载至内存中，形成一个运行中的程序，也就是进程。

 

2 程序在内存中的存储方式

一个程序在内存中是分区存放的，内存中主要有四个区：代码区、全局区、堆区、栈区。

全局区：放置全局变量。

栈区：存放局部变量，另外在发生函数调用或中断时，也会把一些现场信息压入栈中，执行完后，又会将栈中的现场信息弹出来，称为恢复现场。

堆区：当使用malloc或new动态分配内存时，就会在堆区动态开辟空间，该空间由程序员通过free或delete来释放。

代码区：用来放置代码指令。

我的疑问：

如下代码所示，'+'指令放在代码区，变量a、b放在栈区是这样的吗？

一条语句可能会被拆分放在不同的内存区域吗？

那将来执行代码时，光凭一个‘+’如何找到a与b呢？

而这就要引出不同的寻址方式吗？

int a = 2, b = 3;
int c = a + b;

 

3 段与页的概念

段存储：以程序为单位，往内存里存储。

段存储的话，不用考虑物理地址的变化，只用考虑虚拟地址即可；但缺点是效率低下，有时需要将整个程序进行内存与外存之间的搬移。

页存储：将内存划分为页，以页作为存储的最小单位，常见页的大小为4KB。

 

4疑问

1）Windows 7 操作系统有20多个G，为什么能在2G或4G内存里运行？

是因为操作系统内核并没有这么大？

还是用什么加载什么？

 

参考

Linux进程的五个段（数据段、代码段、bss、堆栈段）

https://blog.csdn.net/koozxcv/article/details/49533731

内存的分段和分页

https://blog.csdn.net/guanghui92luo/article/details/79044378