c程序运行原理简介

Linux将虚拟存储器高端的1/4留给内核，剩下3/4全留给用户进程。虚拟存储器上中的程序主要由以下几个重要组成部分：

1.进程控制块（process control block，简称PCB）

PCB中保存了进程hello的运行时的存储器图像和寄存器信息，它帮助操作系统在内存中找到我们的hello程序，如果没有它，hello只是和其它程序杂乱无章地分布在内存中就乱套了。

2.栈（stack）和堆（heap）

程序中的自动变量都位于栈上，而堆则用来让程序员自己手动分配（malloc）和释放（free）的内存空间，如果程序员忘了释放，则有垃圾收集器gc代劳。除此以外，栈还是程序转移中一个很重要的概念，程序的返回地址通常也保存在栈上。

3.文本段（text segment）和数据段（data segment）

所谓的文本段和数据段对应的就是程序的代码部分和全局变量，把程序的代码和数据分开处理是有好处的，比如我们在windows打开好几个word，这些进程只是数据段不同罢了（它们都拥有相同的代码），因此内存中永远只要有一份word的代码就行了。

4.共享库的映射区域

操作系统通过将共享的对象映射到虚拟存储器的“共享区域”来使得代码能够共享，一方面提高存储器的利用率，一方面可以使得进程能够共享一些数据。

如果某一时刻系统中有20个程序正在运行，而这些程序都需要在屏幕上打印东西，系统就没有必要为每个程序都维护一段printf的代码，只要分别从各自的.bss中取出字符串然后用同一个printf完成输出就行了。同样的道理，当有多个hello在系统中运行时，它们也完全可以共享同一个文本段。这也就是为什么会把进程定义为程序的一个实例的原因。不妨回想一下面向对象中对象的概念，我们在写class的时候定义成员字段不就是在分配数据？而定义方法字段不就是在操作这些数据？在对象被实例化以前，这些定义只不过是一些“白纸黑字”，而只有经过实例化，实例们才在存储器中有了自己的映像。而多个实例之间可以共享“方法”（文本）但是独有“成员”（数据）的特点，也和进程如出一辙。

现在我们可以描述hello在存储器中图像了。hello的代码位于文本段中，字符串“hello，world”在只读段中，printf位于共享库的映射区域，程序在执行时用到了用户栈，用户栈从0xbfffffff开始，向下生长。以上的图景只发生在一瞬间，我们难以追踪，要想看清hello的本来模样，还是得在目标文件上做文章。

———————————————————————————————————————————

转载自http://blog.csdn.net/witsmakemen/article/details/17653231