程序在内存中的管理和组织

最开始把问题罗列下

1）程序在内存中逻辑上为何要分段管理

2）程序在内存中的管理分哪些段，分别有哪些功能

要解决上述两个问题就要了解OS对内存的管理模式

1.OS中段页式管理

首先说说页式管理，页式管理是操作系统对内存和虚拟内存的一种逻辑组织和管理方式

说得简单一些，操作系统将内存在逻辑上划分成固定大小的块（一般是4kb），当然虚拟内存（硬盘）也同样是如此划分，然后统一管理
对于程序就是根据块的大小来划分同样大小的页
我们知道像win或者linux可执行的程序都是存放在硬盘里的，那我们如何通过页来将程序加载到内存中呢
考虑一个问题：物理地址=块号*块长度+块内偏移
而页长度=块长度，块内偏移=页内偏移，最后就只剩下页号与块号对应了，当然是通过映射来决定的，这样问题就得到有效解决了
至于如何对应如何计算，给个链接参考一下：http://wenku.baidu.com/link?url=Mu9gPdoNJzRvF66rxZzLqZ1nmjVvjtF_I1_dYohld7nhEQRPeOnviyfXxogAtD9sIpC6f7HHjchIMoEGA14AnvDOkgEuGBqGZ9aLSQVQ--y

然后，考虑问题，为何要分段，原因总结起来就两点：1）方便S调度，2）内存安全访问
相比于页式管理，段式管理是以有逻辑意义为单位存储程序的，这样对于调度来说逻辑上要方便很多，特别是在动态链接时，会非常方便
从安全方便看，有些段在使用时会不断增长，事先不知道会增长到多大，如果采用连续空间的话会出现代码越界的问题，所以段式管理将段在逻辑上分开管理避免了访问越界的问题

最后说一下段页管理的综合使用，目前健全的OS都采用段叶式内存管理办法，一般是先将程序分段，然后再段内分页存储，然后按照段整体来调度，当然在实际调度中还是通过页表换如内存中的，只是调度是按照段来整体换入内存中的。

2.如何分段，各段的作用

有多种分类方法，就说一下说得比较多的5类吧
分别是BSS段，数据段，代码段，堆和栈
其中BSS段是存放没有初始化的全局变量或者静态变量
数据段是存放初始化了的全局变量和静态变量
代码段是存放指令代码
栈由编译器自动分配释放，存放函数的参数值，局部变量的值等
堆是程序员分配和释放的，是动态内存空间，会随着程序运行变大或者缩小

这里说下我注意到的一个问题，就是在子函数（非main函数）中声明一个静态变量并初始化，那么这个变量的生命周期和作用范围到底是什么呢
生命周期是在被初始化开始到整个程序结束，而作用域是在该函数体类，所以在data区其实还有这样一类变量，虽然属于局部变量但是并不在栈中存储

最后说说字符串常量
在data区中有一类属于文字常量，字符串常量就存在此处，有时候也把这一类作为一类单独列出来

从上面可以得出结论，分段是根据生命周期来分类的，而作用域范围是标注的