虚拟内存布局内存的分工堆与栈

Posted 2020-09-26 llguanli

进程的虚拟内存空间分为两个部分。低2GB(或3GB_)由应用程序使用。高2GB（或1GB）

由系统内核程序使用。

系统内核的内存空间中包含驱动程序，系统内核可运行程序、用于内存管理的数据结构（页文件夹、页表等），用于进程管理、线程调度的数据结构、各种中断处理程序，系统缓存等。

应用程序可使用的低地址空间中包含了应用程序的代码、数据（全局变量等）、系统和用户DLL的代码、各线程的栈、堆等。

栈和堆是两种重要的内在管理形式。

进程的每一个线程都有自己的栈，栈与函数的调用、运行和返回及局部变量的保存相关，普通情况下，栈中保存着函数的參数、返回地址和局部变量，调用函数将參数入栈，调用指令将函数返回地址入栈，被调用函数负责保存调用函数的相关栈指针，为局部变量分配空间等，而堆是一种能够动态分配和释放的内存，由堆管理器进行管理，用户在程序中使用的内存分配函数都是通过堆进行分配的。

开发者仅仅须要了解下面内容

(1)虚拟地址空间中的数据是分页管理的。
(2)应用程序不用考虑系统中其它应用程序的内存使用情况，如占用了多少内存、占用了哪些内存等。
(3)虚拟地址并非物理地址空间中的地址。不是数据在内存中真实存在的地址。操作系统会将进程的虚拟地址映射到真实的物理内存的地址。

(4)进程也不用考虑真实的物理内存有多大。仅仅须要了解能够使用2GB（普通情况下）的内存。操作系统负责转换。

(5)假设系统中没有足够的物理内存供使用，那么操作系统会将当前没有使用的内存分页“调度”到硬盘上保存起来。页面调度不会造成内存中的数据在虚拟地址空间中地址的改变。所以进程不须要知道内存分页是怎样调度的。不须要知道内存中保存的数据是在内存中还是在硬盘上，仅仅须要知道其虚拟地址就能够了。

在创建进程时，系统将应用程序的可执行文件载入到内存中，设置相关环境后，開始启动执行。要执行一个程序（exe文件），系统会创建进程。

系统先在自己的内存管理单元中构造出一个虚拟地址空间，供进程使用，然后将exe文件载入到进程的虚拟地址空间内存中指定的位置，配置程序数据和调用接口等，然后再创建主线程。进程是正在执行的程序。即程序的执行实例。