根据crash学习用户空间程序内存布局

DragonKingZhu

发布于 2020-04-10 14:35:49

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发布于 2020-04-10 14:35:49

文章被收录于专栏：Linux内核深入分析

在32位机器上，总共有4G大小的虚拟地址空间，其中0-3G是给应用程序使用，3-4G是给内核使用。

在64位机器上，目前还不完全支持64位地址宽度，常见的地址长度有39（512GB）和48位（256TB），目前我使用的模拟器采用的是39位的地址宽度，这样的话用户空间和内核空间各占512GB的地址空间。

当一个应用程序在用户跑起来的时候，它内部是如何正常运行的，通过一个简单的例子详细说明下。

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>

static int global_data=1;
static int global_data1;
int bss_data;
int bss_data1;

int main()
{
    int stack_data = 1;
    int stack_data1 = 2;
    int data[200*1024];

    static int data_val=1;

    int* malloc_data=malloc(10);
    int* malloc_data1=(int*)malloc(300);
    int* malloc_data2=(int*)malloc(300*1024);

    // stack segment
    printf("stack segment!\n");
    printf("\t stack_data=0x%lx\n",&stack_data);
    printf("\t stack_data1=0x%lx\n",&stack_data1);

    // heap segment
    printf("heap segment!\n");
    printf("\t malloc_data=0x%lx\n",malloc_data);
    printf("\t malloc_data1=0x%lx\n",malloc_data1);
    printf("\t malloc_data2=0x%lx\n",malloc_data2);

    //code segment
    printf("code segment!\n");
    printf("\t code_data=0x%lx\n",main);

    //data segment
    printf("data segment!\n");
    printf("\t global_data=0x%lx\n",&global_data);
    printf("\t global_data1=0x%lx\n",&global_data1);
    printf("\t data_val=0x%lx\n",&data_val);

    //bss segment
    printf("bss segment!\n");
    printf("\t bss_data=0x%lx\n",&bss_data);
    printf("\t bss_data1=0x%lx\n",&bss_data1);

    return 0;
}

为了更好的实验，我们需要在ARM64的机器上运行上述的测试例子。然后打印各个段的地址。

root:/ # ./data/vma
stack segment!
         stack_data=0x7fe8a41e24
         stack_data1=0x7fe8a41e20
heap segment!
         malloc_data=0x356db9d0
         malloc_data1=0x356db9f0
         malloc_data2=0x6ff3187010
code segment!
         code_data=0x400620
data segment!
         global_data=0x48b960
         global_data1=0x48d380
         data_val=0x48b964
bss segment!
         bss_data=0x48e448
         bss_data1=0x48e44c

我们根据各个段打印的地址来用一张图描述下各个段的位置。目前描述的是ARM64架构，可能不同架构不是一样