- 1. Text segment(code segment)
- 2. Initialized data(data segment)
- 3. Uninitialize data(bss segment)
- 4. Heap
- 5. Stack
1. Text segment(Code segment)
Text segment(.text segment) hay còn gọi là Code segment là phần bộ nhớ chứa code đã được compile của chương trình, vùng nhớ này thường là read-only. Phần text segment này lấy từ text segment trong file thực thi excutable object.
Thông thường text segment là sharable memory, nó chỉ tồn tại duy nhất một bản copy trên physic memory dùng chung cho tất cả các instance của chương trình. Ví dụ như chương trình soạn thảo văn bản, có thể mở nhiều instance cùng lúc, nhiều process được tạo ra, nhưng chỉ là trên địa chỉ ảo(virtual address) của process, còn thực tế thì chỉ có một bản copy duy nhất trên physic memory.
Initialized data segment (.data hay còn gọi là Data segment) là vùng nhớ này chứa các biến global, static hoặc extern được khởi tạo trực tiếp trong code bởi lập trình viên(hard-code). Vùng nhớ này có thể được chia làm 2 loại: read-only và read-write. Và có thể một số cấu trúc chia segment này ra thành 2 segment: .data(initialized data) và .rdata(read-only initialized data).
Ví dụ:
char s1[] = "Hello world";
char* s2 = "Hello world";
s1[0] = 'A'; //Not error
s2[0] = 'A'; //ERROR
- s1 là non-const array, nghĩa là một mảng chứa 12 character bao gồm cả \0 ở cuối được khởi tạo trong vùng nhớ read-write. Vì s1 là mảng nên địa chỉ của s1 với địa chỉ phần tử đầu tiên của s1 là như nhau(xuất log %p của s1 hay của &s1 đều như nhau). Data của s1 nằm trong vùng nhớ read-write nên được phép thay đổi giá trị.
- s2 là non-const pointer to const data, nghĩa là con trỏ trỏ tới một vùng data(trỏ tới character đầu tiên) và vùng data này nằm trong vùng read-only. s2 chỉ là con trỏ nên địa chỉ của s2 khác với địa chỉ của &s2(&s2 là lấy địa chỉ của địa chỉ hay con trỏ cấp 2). Data của s2 nằm trong vùng nhớ read-only nên không thể thay đổi giá trị.
- Cả 2 data này đều không thể thay đổi kích thước, chỉ có data trên stack và heap là thay đổi được kích thước.
char s1[] = "Hello world";
char* s2 = "Hello world";
s1[] = "Hello world 2"; //ERROR
s2 = "Hello world 2"; //Trỏ con trỏ sang vùng nhớ khác
//chứ không phải thay đổi data ở vùng nhớ củ
3. Uninitialized data segment
Uninitialized data segment (.bss hay còn gọi là BSS segment) là vùng nhớ chứa các biến global, static hoặc extern chưa được khởi tạo trong code và sẽ được khởi tạo bằng 0 khi chương trình bắt đầu thực thi. Các biến này không chiếm bộ nhớ trên object file, mà nó chỉ là một place holder.
4. Stack segment
Stack là vùng nhớ được dùng để chứa các biến local, các biến được truyền đi(passing argument) khi thực thi một hàm và địa chỉ của giá trị trả về sau khi thực thi hàm. Các biến local chỉ tồn tại trong một block code mà nó được định nghĩa, khi ra khỏi block các biến này sẽ được xóa khỏi stack. Các giá trị được thêm vào stack theo nguyên tắc LIFO theo hướng từ địa chỉ cao xuống đia chỉ thấp(trên kiến trúc x86, có thể theo chiều ngược lại ở một số kiến trúc khác).
Thanh nhớ stack pointer sẽ ghi nhớ lại đỉnh của stack mổi khi có giá trị thêm vào. Khi một bộ các giá trị được đẩy vào để thực thi một hàm ta gọi là một stack frame. Một stack frame có ít nhất một địa chỉ trả vể(chứa địa chỉ của giá trị trả về sau khi gọi hàm). Tất cả các hàm gọi lồng nhau được thêm vào stack thành nhiều stack frame. Xem cách hàm được thực thi.
5. Heap segment
Heap là vùng nhớ được cấp phát động bởi các lênh malloc, realloc và free. Vùng nhớ heap được cấp phát mở rộng từ vùng nhớ thấp đến vùng nhớ cao(ngược lại với stack). Stack và heap mở rộng đến khi "đụng" nhau là lúc bộ nhớ cạn kiệt. Vùng nhớ heap là vùng nhớ share giữa các tất cả các shared library và dynamic library được load trong process(tiến trình).
Vùng nhớ của một tiến trình được quản lý bằng địa chỉ ảo(virtual address) nên sẽ liên tục nhau, nhưng thực tế sẽ được ánh xạ không liên tục trên RAM.
