• <ins id="pjuwb"></ins>
    <blockquote id="pjuwb"><pre id="pjuwb"></pre></blockquote>
    <noscript id="pjuwb"></noscript>
          <sup id="pjuwb"><pre id="pjuwb"></pre></sup>
            <dd id="pjuwb"></dd>
            <abbr id="pjuwb"></abbr>
            隨筆 - 20, 文章 - 0, 評論 - 45, 引用 - 0
            數(shù)據(jù)加載中……

            進程虛擬地址空間

                   在windows操作系統(tǒng)中,每個進程都有自己的私有地址空間,因此一個進程的線程只能訪問屬于這個進程的內存空間,即進程之間是地址隔離的。在windows2000中,進程虛擬地址空間可分為如下四個部分:
            1)NULL 區(qū) (0x00000000~0x0000FFFF): 如果進程中的一個線程試圖操作這個分區(qū)中的數(shù)據(jù),CPU就會引發(fā)非法訪問。他的作用是,調用malloc等內存分配函數(shù)時,如果無法找到足夠的內存空間, 它將返回NULL。而不進行安全性檢查。它只是假設地址分配成功,并開始訪問內存地址0x00000000(NULL)。由于禁止訪問內存的這個分區(qū),因 此會發(fā)生非法訪問現(xiàn)象,并終止這個進程的運行。
            2)用戶模式分區(qū)    ( 0x00010000~0xBFFEFFFF):這個分區(qū)中存放進程的私有地址空間。一個進程無法以任何方式訪問另外一個進程駐留在這個分區(qū)中的數(shù)據(jù)(相同exe,通過copy-on-write來完成地址隔離)。(在windows中,所有.exe和動態(tài)鏈接庫都載入到這一區(qū)域。系統(tǒng)同時會把該進程可以訪問的所有內存映射文件映射到這一分區(qū))。
            2)隔離區(qū)    (0xBFFF0000~0xBFFFFFFF):這個分區(qū)禁止進入。任何試圖訪問這個內存分區(qū)的操作都是違規(guī)的。微軟保留這塊分區(qū)的目的是為了簡化操作系統(tǒng)的現(xiàn)實。
            3)內核區(qū)    (0xC0000000~0xFFFFFFFF):這個分區(qū)存放操作系統(tǒng)駐留的代碼。線程調度、內存管理、文件系統(tǒng)支持、網(wǎng)絡支持和所有設備驅動程序代碼都在這個分區(qū)加載。這個分區(qū)被所有進程共享。

             一、在這一節(jié),我們詳細討論一下用戶模式分區(qū),用戶模式分區(qū)從地地址到高地址依次為:
            1)代碼段,存放函數(shù)體的二進制代碼。
            2)靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)(分為以初始化數(shù)據(jù)段和未初始化數(shù)據(jù)段)全局變量和靜態(tài)變量的存儲是放在一塊的,初始化的全局變量和靜態(tài)變量在一塊區(qū)域, 未初始化的全局變量和未初始化的靜態(tài)變量在相鄰的另一塊區(qū)域。程序結束后由系統(tǒng)釋放 。
            3)堆,一般由程序員分配釋放, 若程序員不釋放,程序結束時可能由OS回收 。注意它與數(shù)據(jù)結構中的堆是兩回事,分配方式倒是類似于鏈表。
            ......(未映射部分)(這個部分包含各種導入的dll等)
            4)棧, 由編譯器自動分配釋放 ,存放函數(shù)的參數(shù)值,局部變量的值等。其操作方式類似于數(shù)據(jù)結構中的棧。

            二、下面詳細介紹exe導入到執(zhí)行的全過程,以及地址空間的加載。
            1)系統(tǒng)找到在調用CreateProcess時指定的exe文件。
            2)系統(tǒng)創(chuàng)建一個新進程的內核對象。
            3)系統(tǒng)為這個新進程創(chuàng)建一個私有的地址空間。
            4) 系統(tǒng)保留一個足夠大的地址空間區(qū)域,用來存放exe文件。這個區(qū)域的位置在exe文件中設定。默認情況下,exe文件的基地址是0x0400000. (1.編譯器處理每個源代碼模塊,生成obj文件。2.鏈接程序將所有obj模塊的內容組合在一起,生成一個單獨的可執(zhí)行映射文件即exe,該映射文件包含用于可執(zhí)行模塊的所有二進制代碼以及全局/靜態(tài)數(shù)據(jù)變量,同時也包含一個導入部分,列出了該可執(zhí)行模塊所需要的所有dll模塊的名字,對于每個列出的 dll名,該導入部分指明了那些函數(shù)和變量符號是被可執(zhí)行的二進制代碼所引用的)
            5)在將exe文件映射到進程的地址空間之后,系統(tǒng)會訪問exe 文件中的一個段(這個段列出了一些DLL文件),并列出exe文件代碼中調用函數(shù)dll文件的部分。然后,系統(tǒng)為每個dll文件調用loadlibrary函數(shù),如果某個dll文件需要調用更多的 dll,那么系統(tǒng)會再次調用loadlibrary函數(shù),來加載這個dll。系統(tǒng)保留一個足夠大的地址空間區(qū)域,用來存放這個dll文件。默認情況下,微 軟創(chuàng)建dll文件基地址0x10000000。 windows提供的所有標準系統(tǒng)dll都有不同的基地址,這樣,即使加載到單個地址空間,他們之間也不會重疊。(1.編譯器處理每個源代碼模塊,生成一 個obj模塊。2.鏈接程序將所有obj模塊的內容組合在一起,生成一個單獨的dll映像文件,該映像文件包含用于dll的所有二進制代碼以及全局/靜態(tài) 數(shù)據(jù)變量。3.如果鏈接程序檢查到dll的源代碼模塊至少導出了一個函數(shù)或變量,則鏈接程序同時生成一個單獨的lib文件,這個lib文件很小,只是簡單地列出了所有被導出的函數(shù)和變量的符號名)
            6)當把所有的exe文件和dll文件都映射到進程的地址空間之后,系統(tǒng)就會創(chuàng)建一個線程內核對象,并使用該線程以DLL_PROCESS_ATTACH為參數(shù)來調用每個DLL的DllMain函數(shù),當所有映射的DLL都對此通知做出相應后,系統(tǒng)將驅使主線程開始執(zhí)行exe文件的啟動代碼(winmainCRTStartup 函數(shù)),這個函數(shù)負責對c/c++運行時庫進行初始化和調用函數(shù)入口函數(shù)(main 或 winmain)。
            下面強調一些dll和lib的加載區(qū)別:
            dll允許可執(zhí)行模塊(.dll文件或.exe文件)僅包含在運行時定位DLL函數(shù)的可執(zhí)行代碼所需的信息(即將dll附帶的lib加載到可執(zhí)行模塊中)。
            對于lib文件,鏈接器從靜態(tài)鏈接庫LIB獲取所有被引用函數(shù),并將庫同代碼一起放到可執(zhí)行文件中。

            三、堆和棧的理論知識 
            3.1申請方式 
            stack: 由系統(tǒng)自動分配。 例如,聲明在函數(shù)中一個局部變量 int b; 系統(tǒng)自動在棧中為b開辟空間 
            heap: 需要程序員自己申請,并指明大小,在c中malloc函數(shù) ,在C++中用new運算符 。

            3.2 申請后系統(tǒng)的響應 
            棧:只要棧的剩余空間大于所申請空間,系統(tǒng)將為程序提供內存,否則將報異常提示棧溢出。 
            堆:首先應該知道操作系統(tǒng)有一個記錄空閑內存地址的鏈表,當系統(tǒng)收到程序的申請時, 
            會 遍歷該鏈表,尋找第一個空間大于所申請空間的堆結點,然后將該結點從空閑結點鏈表中刪除,并將該結點的空間分配給程序,另外,對于大多數(shù)系統(tǒng),會在這塊內 存空間中的首地址處記錄本次分配的大小,這樣,代碼中的delete語句才能正確的釋放本內存空間。另外,由于找到的堆結點的大小不一定正好等于申請的大 小,系統(tǒng)會自動的將多余的那部分重新放入空閑鏈表中。 

            3.3申請大小的限制 
            棧:在Windows下,棧是向低地址擴展的數(shù)據(jù) 結 構,是一塊連續(xù)的內存的區(qū)域。這句話的意思是棧頂?shù)牡刂泛蜅5淖畲笕萘渴窍到y(tǒng)預先規(guī)定好的,在WINDOWS下,棧的大小是2M(也有的說是1M,總之是 一個編譯時就確定的常數(shù)),如果申請的空間超過棧的剩余空間時,將提示overflow。因此,能從棧獲得的空間較小。 
            堆:堆是向高地址擴展的數(shù)據(jù)結構,是不連續(xù)的內存區(qū)域。這是由于系統(tǒng)是用鏈表來存儲的空閑內存地址的,自然是不連續(xù)的,而鏈表的遍歷方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于計算機系統(tǒng)中有效的虛擬內存。由此可見,堆獲得的空間比較靈活,也比較大。 

            3.4申請效率的比較: 
            棧由系統(tǒng)自動分配,速度較快。但程序員是無法控制的。 
            堆是由new分配的內存,一般速度比較慢,而且容易產(chǎn)生內存碎片,不過用起來最方便. 
            另外,在WINDOWS下,最好的方式是用VirtualAlloc分配內存,他不是在堆,也不是在棧是直接在進程的地址空間中保留一快內存,雖然用起來最不方便。但是速度快,也最靈活。 

            3.5堆和棧中的存儲內容 
            棧: 在函數(shù)調用時,第一個進棧的是主函數(shù)中后的下一條指令(函數(shù)調用語句的下一條可執(zhí)行語句)的地址,然后是函數(shù)的各個參數(shù),在大多數(shù)的C編譯器中,參數(shù)是由右往左入棧的,然后是函數(shù)中的局部變量。注意靜態(tài)變量是不入棧的。 
            當本次函數(shù)調用結束后,局部變量先出棧,然后是參數(shù),最后棧頂指針指向最開始存的地址,也就是主函數(shù)中的下一條指令,程序由該點繼續(xù)運行。 
            堆:一般是在堆的頭部用一個字節(jié)存放堆的大小。堆中的具體內容有程序員安排。 

            3.6 “棧(stack)”和“堆(heap)”是兩種不同的動態(tài)數(shù)據(jù)區(qū),棧是一種先進后出的線性結構,棧頂?shù)刂房偸切∮诘扔跅5幕刂贰6咽且环N鏈式結構。進 程的每個線程都有私有的“棧”,所以每個線程 雖然代碼一樣,但本地變量的數(shù)據(jù)都是互不干擾。一個堆棧可以通過“基地址”和“棧頂”地址來描述。全局變量和靜態(tài)變量分配在靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū),本地變量分配在動 態(tài)數(shù)據(jù)區(qū),即堆棧中。程序通過堆棧的基地址和偏移量來訪問本地變量。 


            四、下面說明一下啊函數(shù)的調用堆棧變換,來更好的理解堆棧的原理。(VS2005測試)
            壓棧的順序是從高地址向低地址方向。
            1)參數(shù)以從右到左的次序壓入堆棧。
            2)壓入EBP的值(書上分析這個位置插入一個函數(shù)返回指令地址,但分析時沒有發(fā)現(xiàn)因為間隔只有4個字節(jié))
            3)壓入局部變量
            4)返回值放入EAX寄存器中。因為win32匯編一般用eax返回結果 所以如果最終結果不是在eax里面的話 還要把它放到eax。所以返回值的釋放過程在參數(shù)之后進行。

            posted on 2011-04-16 11:22 Kenny Jiang 閱讀(4612) 評論(4)  編輯 收藏 引用 所屬分類: Windows

            評論

            # re: 進程虛擬地址空間  回復  更多評論   

            寫的真不錯,受益匪淺,LZ有這方面的資料沒?
            能給我發(fā)點嗎?
            08301032@bjtu.edu.cn
            2011-04-17 09:26 | Cunch

            # re: 進程虛擬地址空間  回復  更多評論   

            @Cunch
            這是我看各種書總結出來的,主要有 windows核心編程 匯編語言 和網(wǎng)上的一些貼子。你可以看看上面所說。
            2011-04-17 13:26 | Kenny Jiang

            # re: 進程虛擬地址空間  回復  更多評論   

            re 這些知識在書上都可以看到。主要還是自己要用。多用吧
            2011-04-22 19:27 | byhh

            # re: 進程虛擬地址空間  回復  更多評論   

            @byhh
            恩,是的,用才是王道。光看是不好使的。不過看過之后,多方總結,寫出來映像會很深刻,多多指點。啊。
            2011-04-23 12:29 | Kenny Jiang
            久久w5ww成w人免费| 少妇内射兰兰久久| 理论片午午伦夜理片久久| 久久久久99精品成人片三人毛片 | 亚洲а∨天堂久久精品| 国产精品久久久久a影院| 久久久无码人妻精品无码| 青青草国产精品久久| 亚洲欧美一区二区三区久久| 国产精品美女久久久久久2018| 久久av免费天堂小草播放| 久久亚洲精品中文字幕| 久久国产V一级毛多内射| 亚洲av日韩精品久久久久久a| 国产毛片久久久久久国产毛片 | 亚洲伊人久久综合中文成人网| 无码精品久久久久久人妻中字| 国产精品伊人久久伊人电影| 精品久久久久香蕉网| 亚洲一区精品伊人久久伊人| 91精品久久久久久无码| 久久99精品久久久久子伦| 麻豆久久久9性大片| 久久无码一区二区三区少妇| 久久综合丝袜日本网| 国产精品久久成人影院| 欧美黑人又粗又大久久久| 精品国产乱码久久久久久呢| 午夜福利91久久福利| 久久免费大片| 婷婷久久综合九色综合九七| 国产精品成人精品久久久| 999久久久国产精品| 欧美伊香蕉久久综合类网站| 久久99毛片免费观看不卡| 久久久九九有精品国产| 97精品国产91久久久久久| 国产亚洲欧美成人久久片| 热久久这里只有精品| 久久精品无码一区二区app| 四虎国产精品成人免费久久|