我們知道內(nèi)核管理物理內(nèi)存，其實除了管理本身內(nèi)存外，還必須管理用戶空間中進程的內(nèi)存，我們稱這個內(nèi)存為進程地址空間，也就是系統(tǒng)中每個用戶空間進程所看到的內(nèi)存。

傳統(tǒng)的C語言編譯出來的進程地址空間包含哪些對象呢？可以參照ELF文件格式對應(yīng)看：

-->可執(zhí)行文件代碼的內(nèi)存映射，稱為代碼段。【ELF中的代碼段】

-->可執(zhí)行文件的已初始化的全局變量的內(nèi)存映射，成為數(shù)據(jù)段。【ELF中的數(shù)據(jù)段】

-->未初始化的全局變量，也就是bss段的零頁。由于未初始化的變量沒有對應(yīng)的值，所以不需要放在可執(zhí)行對象中，但是C標準規(guī)定了所有未初始化全局變量要被賦予特殊的值，所以內(nèi)核需要將變量從可執(zhí)行代碼載入到內(nèi)存中，然后把零頁映射到該片內(nèi)存上。【ELF中的bss段】

所以全局變量是否初始化影響該變量在可執(zhí)行文件中的位置，初始化的全局變量在數(shù)據(jù)段，未初始化的全局變量在bss段且默認置0。

另外，靜態(tài)變量也就是static變量，和全局變量在內(nèi)存中的處理相同，即初始化的static變量放在數(shù)據(jù)段，未初始化的static變量放在bss段，static變量和全局變量的不同在于語言層面上的作用域不同。

-->用于進程用戶空間棧的零頁內(nèi)存映射(不同于內(nèi)核進程棧)。堆棧段是進程運行時使用，所以在可執(zhí)行文件中不需要實際分配。【動態(tài)分配】

-->每一個諸如c庫或者動態(tài)鏈接庫等共享庫的代碼段，數(shù)據(jù)段和bss段也會被載入進程的地址空間。當然靜態(tài)庫會編譯到可執(zhí)行文件中，而動態(tài)的共享庫需要運行時載入。【動態(tài)分配】

-->任何內(nèi)存映射文件，任何共享內(nèi)存段，任何匿名的內(nèi)存映射，比如malloc分配的內(nèi)存。【動態(tài)分配】

每個用戶進程看到的內(nèi)存或多或少都是上面的幾部分，但是這些內(nèi)存是怎么和CPU交互，需要內(nèi)核做什么呢？

當內(nèi)核將CPU使用權(quán)交給這個進程時，指向代碼段的寄存器會被內(nèi)核寫入這個進程的代碼段地址。

地址的分類：

邏輯地址：包含在機器語言中用來指定一個操作數(shù)或者一條指令的地址。每一個邏輯地址由一個段和偏移量組成，偏移量指明了從段開始的地方到實際地址之間的距離。

所以，邏輯地址一般是表示在可執(zhí)行文件中機器語言所使用的地址，語境一般在可執(zhí)行文件的機器指令中。內(nèi)核一般不使用邏輯地址這個概念。

線性地址(或叫虛擬地址)：是否用于描述內(nèi)核中的地址。

物理地址：用于內(nèi)存芯片級內(nèi)存單元尋址。

CPU中有一個用于將邏輯地址直接映射為物理地址的控制線路，它叫MMU。內(nèi)存控制單元(MMU)通過一種分段單元的硬件電路把一個邏輯地址轉(zhuǎn)換成線性地址，接著，通過一個分頁單元的硬件電路將線性地址轉(zhuǎn)換為一個物理地址。就是說，一個hello可執(zhí)行文件的機器指令，在使用比如一個定義的全局變量時，可以不通過內(nèi)核，結(jié)合當前進程頁表，通過MMU將全局變量的邏輯地址轉(zhuǎn)換為實際的物理地址。

原文：http://www.cnblogs.com/minihaohao/p/5175056.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的static在内存层面的作用_虚拟地址空间--用户进程看到的自己所占用的内存的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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