分类： LINUX
2010-11-27 10:46:35
我们在这里拿最典型且开源的Unix/Linux平台举例：
1. 进程
进程：程序的一次动态执行过程，是操作系统管理系统活动的基本单位。从内核的角度看，进程是系统中的一个对象，它对应一个程序的执行流并且是一个资源分配（包括内存和文件等）的单位。
在Linux中，一个进程包括四个部分内容：指令段（正文段）：存放程序的CPU指令代码。用户数据段：存放程序所需要的数据。用户堆栈段：程序执行所需
要的堆栈空间。系统数据段：操作系统内核内的数据，每个进程对应一套数据，包括页表（page table）和进程控制块（process
control block，PCB）。如下图所示：
+--------------------+ 内存低端
| 指令段 |
|----------------------|
| 用户数据段 |
|----------------------|
| 用户堆栈 |
+--------------------+ 内存高端
-----------------------------OS内核kernel32------------------------------
+---------------------|
| 系统数据段 |
|----------------------|
2. 过程、过程调用及函数调用
3. 堆 (heap。软件底层原理，而非数据结构)
堆位于RAM中，是一个通用的内存池，它一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。所有的对象都存储在堆中。堆是动态分配内存的，并且你可以分配使用很大的内存。但是用不好会产生内存泄漏。
4. 栈 (hardware stack。软件底层原理，而非数据结构)
栈存在于RAM中，它由编译器自动分配、释放。栈是动态的，它的存储速度是第二快的。在栈上存取数据比通过指针在堆上存取数据快些。不过它易遭受缓冲区溢出攻击的困扰。
5. 帧栈、帧指针、栈指针
帧栈（stack
frame）：在内存的程序栈中，为单个过程分配的那部分栈称为帧栈。如下图所示。栈用来传递过程参数、存储返回信息、保存寄存器以供以后恢复之用，以及
用于本地存储。栈底位于内存高地址，栈顶位于内存高地址。加入有2个过程P和Q，前者是调用者，后者是被调用者。Q的参数（实参）放在P的帧栈中。另外，
当P调用Q时，P中的返回地址被压入战中，形成P的帧栈的末尾，返回地址（return
address）就是当程序从Q返回时应该继续执行的地方。Q的帧栈从保存的栈指针的值（例如，%ebp）开始，后面是保存的其他寄存器的值。
帧指针（frame pointer）&栈指针（stack pointer）：帧栈的最顶端是以两个指针定界的，寄存器%ebp作为帧指针，而寄存器%esp作为栈指。当程序执行时，栈指针是可以移动的，因此大多数信息的访问都是相对于帧指针的。
未完待续...
----------------------------------------------------------------------------------------
PS1：堆(heap)和栈(stack)是C/C++编程不可避免会碰到的两个基本概念。首先，这两个概念都可以在
讲数据结构的书中找到，他们都是基本的数据结构，虽然栈更为简单一些。在具体的C/C++编程框架中，这两个概念并不是并行的。对底层机器代码的研究可以
揭示，栈是机器系统提供的数据结构，而堆则是C/C++函数库提供的。
具体地说，现代计算机(串行执行机制)，都直接在代码底层支持栈的数据结构。这体现在，有专门的寄存器指向栈所在的地址，有专门的机器指令完成数据入栈出
栈的操作。 这种机制的特点是效率高，支持的数据有限，一般是整数，指针，浮点数等系统直接支持的数据类型，并不直接支持其他的数据结构。因为栈的这种特
点，对栈的使用在程序中是非常频繁的。对子程序的调用就是直接利用栈完成的。机器的call指令里隐含了把返回地址推入栈，然后跳转至子程序地址的操作，
而子程序中的ret指令则隐含从堆栈中弹出返回地址并跳转之的操作。C/C++中的自动变量是直接利用栈的例子，这也就是为什么当函数返回时，该函数的自
动变量自动失效的原因。
