有关可执行程序的内存布局的更多信息（进程）

Question

我参加了三星的采访。他们询问了很多关于程序内存布局的问题。我对此几乎一无所知。

我用谷歌搜索了“可执行程序的内存布局”。 “进程的内存布局”。

我很惊讶地发现这些主题的信息不多。大多数结果都是论坛查询。我只是想知道为什么？

这些是我找到的几个链接：

1. Run-Time Storage Organization
2. Run-Time Memory Organization
3. Memory layout of C process ^pdf^

我想从一本正确的书而不是一些网络链接中学到这一点。（兰迪海德也是一本书，但还有一本书）。在哪本书中我能找到清楚的＆amp;关于这个主题的更多信息？

我也很奇怪，为什么操作系统的书不能在他们的书中涵盖这一点？我读了第6版的摊位。它只讨论了过程控制块。

整个布局创建是linker的任务对吗？我在哪里可以阅读有关此过程的更多信息我希望从磁盘上的程序 COMPLETE 信息到处理器上的执行。

修改

最初，即使阅读了下面给出的答案，我也不清楚。最近，我在看完这些文章之后看到了这些文章，我明白了。

帮助我理解的资源：

  

  
1. www.tenouk.com/Bufferoverflowc/Bufferoverflow1b.html
  
2. 5部分PE文件格式教程：http://win32assembly.online.fr/tutorials.html
  
3. 优秀文章：http://www.linuxforums.org/articles/understanding-elf-using-readelf-and-objdump_125.html
  
4. PE Explorer：http://www.heaventools.com/
  

是的，“可执行程序的布局（PE / ELF）”！=“进程的内存布局”）。在第3个链接中找到自己。 ：）

在清除了我的概念之后，我的问题让我看起来很蠢。 ：）

Answer 1

如何加载内容非常依赖于操作系统和使用的二进制格式，细节可能会变得很糟糕。有关二进制文件如何布局的标准，但它实际上取决于操作系统如何布置进程的内存。这可能是文档很难找到的原因。

回答你的问题：

1. 书籍：
   • 如果您对流程如何记忆感兴趣，请查看Understanding the Linux Kernel。第3章讨论了进程描述符，创建进程和破坏进程。
   • 我所知道的唯一一本涵盖链接和加载的书是John Levine的Linkers and Loaders。有一个在线和印刷版本，所以检查出来。

2. 可执行代码由编译器和链接器创建，但它是将操作系统放入操作系统所需的二进制格式的链接器。在Linux上，这种格式通常为ELF，在Windows和较旧的Unix上为COFF，在Mac OS X上为Mach-O。不过，这不是一个固定的清单。一些操作系统可以并且确实支持多种二进制格式。链接器需要知道输出格式以创建可执行文件。

3. 进程的内存布局与二进制格式非常相似，因为很多二进制格式被设计为mmap'd，因此加载器的任务更容易。

   虽然这不是相当。二进制格式的某些部分（如静态数据）不直接存储在二进制文件中。相反，二进制文件只包含这些部分的大小。当进程加载到内存中时，加载器知道分配适当的内存量，但二进制文件不需要包含大的空部分。

   此外，进程的内存布局包括stack和heap的一些空间，其中进程的调用帧和动态分配的内存进入。这些通常位于大地址空间的两端。

这实际上只是揭示了二进制文件如何加载的表面，并没有涉及动态库的任何内容。有关动态链接和加载工作的详细处理，请阅读How to Write Shared Libraries。

Answer 2

以下是从文件（* nix）执行程序的一种方法。

• 创建过程（例如fork（））。这为新进程提供了自己的内存映射。这包括在某些内存区域中的堆栈（通常在内存中的高位）。
• 新进程调用exec（）以使用新的可执行文件替换当前可执行文件（通常是shell）。通常，新的可执行文件.text（可执行代码和常量）和.data（r / w初始化变量）是为需求页面映射设置的，也就是说，它们根据需要映射到进程内存空间。通常，.text部分首先出现，然后是.data。 .bss部分（未初始化的变量）通常在.data部分之后分配。很多时候，当第一次访问包含bss变量的页面时，它被映射为返回一个零页面。堆通常在.bss部分之后的下一页边界处开始。堆栈随着堆栈的增长而在内存中长大（记住我通常说，有例外！）。

如果堆和堆栈发生冲突，通常会导致内存不足的情况，这就是堆栈通常放在高内存中的原因。

在没有内存管理单元的系统中，请求分页通常不可用，但通常使用相同的内存布局。

Answer 3

汇编编程艺术http://homepage.mac.com/randyhyde/webster.cs.ucr.edu/www.artofasm.com/Windows/PDFs/MemoryAccessandOrg.pdf