程序执行相关结构

进程在执行时的数据结构

  1. a.out及其传说

gcc编译后的程序为什么叫a.out?

原因:linux是在UNIX基础上开发来的,UNIX上最開始可运行程序都是汇编得来(assembleroutput)汇编程序输出。

正是这个英文的缩写,所以叫a.out而且沿用至今。


  1. 可运行文件的内容

Linux下的可运行文件大体分为5个段,BSS段,文本段。数据段,堆,栈。

使用nm命令能够查看可运行文件的详细段的划分。


3.系统栈和用户栈

Linux中共同拥有四种堆栈(堆栈事实上就是指栈)一种是内核栈,一种是位于固定空间的堆栈(0号进程的用户态堆栈),一种是运行系统调用时用来陷入内核的堆栈(内核态堆栈)每一个进程都有自己独立的内核态堆栈,最后一种是进程在用户态运行时的用户栈。

大体上我们主要关系两个,内核态栈(系统栈),用户态栈。每个进程必有这两个栈。

首先,一个进程在运行的时候,有两种情况,一个进程一般以用户态在系统分配给他的地址空间里运行,可是当进程须要运行系统调用(软中断)或硬件中断是。进程上下文切换,进程陷入内核态,此时内核代表进程继续运行。同一时候用户栈也就转换成系统栈(内核栈)

转换过程:

首先将用户栈地址保存到内核栈中。然后将CPU堆栈指针寄存器指向内核栈。

设置两个栈的原因:

内核代码和数据对于全部进程是共享的,所以假设仅仅有一个栈就不能做到全部进程共享。

共享指的是在须要的时候能够使用。

出于安全考虑,假设仅仅有一个栈,用户就通过能够改变栈上的数据更改内核代码(这是绝对不同意的)


4.栈帧

栈帧:C语言中,每一个栈帧相应着一个未执行完的函数。栈帧中保存了该函数的返回地址和局部变量。


5.当程序执行时内部数据结构构造

主要看下栈段和堆段:

栈,比較老的一个数据结构。思想就是先进后出。

当程序执行时,系统维护一个指针,通常称为SP,用于提示堆栈当前的顶部位置。

栈有主要有两个用途:

  1. 保存自己主动变量(auto)就是平时声明的变量如(autointa;

  2. 进行函数调用时。存储与之相关的过程活动记录,被称为一个堆栈结构,还有一个名字叫“过程活动记录”。

    它记载了函数的调用地址,不论什么不适合装进寄存器的參数等等。


PS:除了递归调用之外,栈并非必须的。由于在编译时就已经知道了局部变量,參数,返回值等等。

当函数被调用时:

首先C语言有一个自己主动提供的服务“跟踪调用链”,在这个链中每个“节点”都是一个过程活动记录。

这个结构体包含:

局部变量

參数

静态连接

指向先前结构体的指针

函数返回值地址






在程序执行时,系统须要维护一个指针fp用于提示活动堆栈结构。它的值是最靠近顶部的过程活动记录。




posted on 2017-08-04 13:37  ljbguanli  阅读(148)  评论(0编辑  收藏  举报