Linux 下进程的内存空间分配

这里主要是以 C 语言为例，其他语言开发的程序，每个进程都会有一个类似的空间。下面是一段 C 代码:

#include    <stdlib.h>
#include    <stdio.h>

double t[0x02000000];

void segments()
{
static int s = 42;
void *p = malloc(2);

printf("stack\t%010p\nbrk\t%010p\nheap\t%010p\n"
"static\t%010p\nstatic\t%010p\ntext\t%010p\n",
&p, sbrk(0),p,t,&s,segments);
}

void writeFreeSpace()
{
char *p = sbrk(0) - 1;
*p = 1;
printf("assign to sbrk(0)-1 is succed! \n");

p = sbrk(0) + 1;
*p = 1;
printf("assign to sbrk(0)+1 is succed! \n");
}

int main(int argc, char *argv[])
{
segments();
writeFreeSpace();
exit(0);
}

这里主要打印了：指针 p 的地址（stack），进程当前的 break 的位置( heap 的边界)，指针 p 指向的地址（heap），全局变量 t 的地址，局部 static 变量的地址，还有函数 segments() 的地址。

使用 gcc 便以后，这段代码的运行结果如下：

stack    0xbfaa9edc
brk    0x18856000
heap    0x18835008
static    0x0804a060
static    0x0804a024
text    0x08048494
Size of heap: 20ff8
assign to sbrk(0)-1 is succed!
Segmentation fault

这很好的证明了下图中的分布关系：



其中，可能不常见的是 sbrk() 函数。一般情况下，应用编程的时候不推荐使用 sbrk()，所以我们见得少。通过 man 得知，sbrk( int ) 是用来增加 Heap 的大小的，当给它喂参数 0 ，它返回 Heap 的边界( sbrk(0) 返回的地址已经在 heap() 之外了，可以改动 writeFreeSpace() 中的地址尝试；从上面可以看出，这里 heap 的最小值默认是 132k Bytes（20ff8+8=21000），前面8 个 byte 是保留的，具体作用需要再作了解)。

valgrind

Valgrind是一套用于内存调试、内存泄漏检测以及性能分析的软件开发工具。下面是来自它官网的介绍：

The Valgrind tool suite provides a number of debugging and profiling tools that help you make your programs faster and more correct. The most popular of these tools is called Memcheck. It can detect many memory-related errors that are common in C and C++ programs and that can lead to crashes and unpredictable behaviour.

The Valgrind distribution currently includes six production-quality tools: a memory error detector, two thread error detectors, a cache and branch-prediction profiler, a call-graph generating cache and branch-prediction profiler, and a heap profiler. It also includes three experimental tools: a stack/global array overrun detector, a second heap profiler that examines how heap blocks are used, and a SimPoint basic block vector generator. It runs on the following platforms: X86/Linux, AMD64/Linux, ARM/Linux, ARM64/Linux, PPC32/Linux, PPC64/Linux, PPC64BE/Linux, S390X/Linux, MIPS32/Linux, MIPS64/Linux, ARM/Android (2.3.x and later), X86/Android (4.0 and later), MIPS32/Android, X86/Darwin and AMD64/Darwin (Mac OS X 10.9, with limited support for 10.8).

快速上手：http://valgrind.org/docs/manual/quick-start.html