Адресация переменных и всей структуры программы на реальной памяти в ОС

Доброго времени суток, Вопрос по памяти, не совсем понятно:
1. Я написал программу 1.cpp, выполняю ее компиляцию, если я не использую динамическое выделение памяти, то при ее компиляции, исходя из объявленных переменных и еще чего-то там(?????), вычисляется объем памяти, требуемый для выполнения программы, затем происходит линковка - компоновка написанной программы, адресация каждой инструкции и разрешение имен для ф-ций(их адресация) . Линкер делает адресацию относительно "нуля" всего блока инструкций. Таким образом получается исполняемый файл - блок инструкций с рассчитанным, для его выполнения, объемом данных, у которого каждая инструкция теперь имеет адрес и за именем ф-ции скрывается адрес.

2. При запуске такого файла, ОС выделяет память, рассчитанную при компиляции и загружает программу в какую-то область оперативки с адресом X, где X и является по-сути тем самым "нулем" программы. ОС настраивает процессор на выполнение 1-ой инструкции и начинается ее выполнение, как только он доходит до инстр. вызова ф-ции, он кладет в IP адрес след.инструкции (в стек?) и переходит по адресу, который был дан ф-ции при линковке, передавая пар-ры этой ф-ции в стек обл-ти памяти где лежит наша программа. (Как этот стек выделяется? Это часть памяти, рассчитанной при компиляции? ) , затем ф-ция выполняется, работая с лок. переменными, которые лежат в том же стеке, и дойдя до return из стека (IP???) выдергивается адрес возврата и "процессор возвращается с каким - то значением".

3. При использовании динамического выделения, у нас и статическая память будет иметь место, в которой будет храниться выполняемая программа? и в процессе выполнения программы, дойдя до инструкции malloc (new), происходит выделение дин.памяти "где-то" в опер. памяти.
Верно ли я понимаю, скорректируйте, пожалуйста))))

Хочу понять и иметь общее представление о данном процессе) Буду очень рад, если кто-нибудь возьмется написать поэтапно все это)))

2

Сообщение от prado777 Регистры переменных, это регистры процессора?

Что вы понимаете под "регистрами переменных"? Мне этот термин не знаком.

Сообщение от prado777 Получается при загрузке лок. переменных в память они по возможности загружаются именно в них, а вот если их не хватает - то в стек?

Пока забудьте про регистры: ими занимается компилятор. Если подробнее, то переменные постоянно копируются из ОЗУ в регистры для проведения операций, после чего сохраняются обратно. Вот что учесть стоит - компилятор может менять инструкции местами, сохранять переменные в других переменных, регистрах, кэше и астрале - где угодно, пока это не меняет поведение программы. Но это может помешать при доступе их других потоков или прерываний. Пока это надо просто запомнить, поскольку на практике встретите не скоро.

Сообщение от prado777 4. В сегменте данных хранятся данные (переменные глобальные), но могут и локальные?

как сочтет нужным компилятор. Какие-то локальные переменные может и туда.

Сообщение от prado777 5. В стеке хранятся лок. переменные, если при регистров не хватает, указатели на данные из сегмента данных.

Какой случай рассматриваем? С оптимизацией или без? Если с оптимизацией, то часть переменных компилятор может просто выкинуть. Если без то на стеке будут храниться все локальные переменные, а в регистры перемещаться только на время операций.

Сообщение от prado777 6. При вызове ф-ции локальные переменные берутся из стека или из регистров (если их хватило)

При вызове функций локальные переменные не "берутся" в "создаются". Верхушка стека увеличивается чтобы вместить область локальных переменных. Сама область не очищается и не инициализируется, если в коде это не указано явно. После завершения функции верхушка стека возвращается на место.

Сообщение от prado777 9. После закрытия exe, вся память, которая была выделена проге освобождается.

Не обязательно. От ОС зависит.

Сообщение от prado777 10. malloc() realloc() calloc() работают неявно? То есть под объявлением переменной int x=10 скрывается malloc()?

Нет. Смещение локальных и глобальных переменных определено еще во время компиляции, место под них заранее зарезервировано.

Сообщение от prado777 Значит куча - это сегмент данных

Куча это вся свободная память, доступная ОС. Именно поэтому у программы нет к ней прямого доступа - только через malloc. Учтите, что если в стеке занято, скажем, половина, оставшееся место не является кучей. Это все еще стек, он выделен для приложения.

1

Сообщение от COKPOWEHEU При вызове функций локальные переменные не "берутся" в "создаются". Верхушка стека увеличивается чтобы вместить область локальных переменных. Сама область не очищается и не инициализируется, если в коде это не указано явно. После завершения функции верхушка стека возвращается на место.

Погодите, получается, если я не инициализирую переменную, то она может принять значение той, которая осталась в стеке? Это возможно?

0

prado777, да. А ты не знал?

1