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Process vs Threads(进程和多线程内存分配)

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进程和多线程内存分配

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              process              multi threads

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                                                                        /  IP (instruction porinter)
                                                           register => |   :
0xff ==> ------------------      -----------------       /              \  :  
         | stack          |      | stack1         |  => |                \ :
         ------------------      ==================      \    
         |   :            |      | stack2         |        call stack  =>  ----------------------------- \
         |   :            |      ------------------                        | locals of subroutine      |  \
         |   :            |      |   :            |                        -----------------------------   |
         |   :            |      |   :            |                        | return address            |   stack frame
         ------------------      ------------------                        -----------------------------   |
         | heap           |  =>  | heap           |                        | parameters for subroutine |  /
         ------------------      ------------------                        ----------------------------- /
         | (static) data  |  =>  | (static) data  |                        |       caller routine      |   
         ------------------      ------------------                        |       stack frame         |   
         | code           |  =>  | code           |                        |                           |   
0x00 ==> ------------------      ------------------                        -----------------------------

（单线程）进程的内存分配：(地址由低到高)

  1. code
    代码段。存储进程机器码
  2. (static) data
    数据段。主要是静态数据，在任何函数以外的变量或函数中用 static 声明的变量
  3. heap
    堆。进程内动态申请空间。地址由低到高。
  4. stack
    栈。程序函数调用栈，及与函数调用相关的一些信息。地址由高到低。

多线程进程的内存分配：

  • code，(stack) data，heap 所有线程共享，与（单线程）进程的内存分配方式一致
  • stack
    每个线程有自己独立的栈空间，主要由 register，call stack 等部分组成
register 寄存器

程序运行时用到的寄存器，当前函数若调用其他函数，需”保存现场”，将当前用到的寄存器的值全部暂存起来，待被调用函数返回控制权后，恢复寄存器的值，继续执行。常见的寄存器的值有 PC, IP等。

  • PC (program counter)
    记录下一条待执行指令的地址
  • IP (instruction porinter)
    当前正在执行的指令
call stack 调用栈

call stack 调用栈由多个 stack frame 组成。每个 stack frame 大致由 locals of subroutine， return address， parameters for subroutine 三部分组成。

  • locals of subroutine
    当前函数的局部变量
  • return address
    当前函数退出时，返回其调用者。返回的具体地址
  • parameters for subroutine
    当前函数被调用时，调用者传递给当前函数的参数

Reference & Thanks