内存分段和常见段错误-袁晓筱-2018-07-22-19_00_00.pdfVIP

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北京理工大学信息系统及安全对抗实验中心部门名称

内存分段和常见段错误

袁晓筱

2018年7月22日

目录

•内存分段

–为什么要分段

–虚拟存储器

–分段

•常见段错误

•段错误调试

–使用gcc和gdb

–使用core文件和gdb

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内存分段

相关知识

•程序和内存的关系

–程序在运行时，由操作系统将可执行文件载入到计算机的内

存中，成为一个进程。进程被创建时，系统就会为其分配内

存空间

•寻址

–程序中部分指令的执行依赖于对其他资源的查找，也就是寻

址

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为什么要分段

•早期的内存分配机制

–将要运行的程序全部装入内存，直接在内存上运行,访问实

际的物理地址

–问题：

•进程地址空间不隔离，没有权限管理

•内存使用效率低

•程序运行地址不确定

•使用虚拟存储器可以解决上述问题

•分段是虚拟存储器实现内存管理的一种方式5

虚拟存储器

•它是计算机系统内存管理的一种技术，它为每个进程提供

了一个大的、一致的、私有的地址空间

•创建进程时，32位的操作系统会为该进程分配一个4GB

大小的虚拟地址空间

•虚拟存储器内部的逻辑地址都从0开始

•程序访问一个虚拟地址，操作系统将这个虚拟地址映射到

适当的物理内存上，操作系统将保证不同的程序最终访问

的内存地址位于不同的区域，彼此没有重叠，就可以达到

内存地址空间隔离的效果

•虚拟地址与物理地址之间的映射方式可以分为两种：

–分段

–分页6

分段

•程序按模块划分，主存按段分配。段与段在内存中可以不

相邻接，段内地址连续

–例如一段main函数，里面包含Sqrt函数调用，这段代码可

以分为：主函数代码段、Sqrt函数代码段、栈、符号表等。

主程序

Sqrt函数

栈

符号表

逻辑地址空间

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分段

•逻辑地址空间中，每个段都从0开始编址

•可执行目标程序由各个模块构成，链接程序将各模块的逻

辑地址构成一个逻辑地址空间。逻辑地址空间由一组段组

成

•每个段都有名字和长度，因此通过两个量来指定地址：段

名称和偏移。段名称通过段编号来指定。因此逻辑地址由

有序对构成：段编号s,段内偏移d

•每一道程序（或一个进程等）由一张段表控制，每个程序

段在段表中占一行

•虚拟地址是由段和偏移量组成的