Layout di memoria di un processo

Ogni processo ha un suo spazio di indirizzamento privato e non visibile dall'esterno. Ciò vuol dire che due processi non possono accedere a una stessa zona di memoria. Questa separazione totale degli spazi di indirizzamento è ottenuta sfruttando le caratteristiche hardware del processore (segmentazione, protezione di memoria, ecc.).

Figura 2.2: Tipico layout di memoria di un processo.

Lo spazio di indirizzamento di un processo è di solito logicamente organizzato come in figura 2.2. Naturalmente, l'esatto layout dipende dal processore utilizzato e dalle convenzioni del sistema operativo e del compilatore C. Per esempio, in certi sistemi lo stack cresce vero l'alto, al contrario di come mostrato in figura.

Si distingono:

• una zona di memoria (o segmento) TEXT, che contiene il codice del programma;

• un segmento di dati inizializzati;

• un segmento di dati non inizializzati (spesso indicato con BSS); di solito il loader si incarica di inizializzarlo a zero;

• un segmento a comune fra lo stack e lo heap;

In particolare, lo heap è quella zona di memoria a lunghezza variabile in cui vengono allocate le zone di memoria che l'utente alloca dinamicamente con le funzioni malloc e free:

#include<stdlib.h>

void *malloc(size_t size);
void free(void * ptr);

Queste funzioni non sono chiamate di sistema operativo (syscall), ma sono implementate nella C standard library, e dunque nello spazio utente (libcall). Esse comunque si appoggiano su delle chiamate di sistema (tipicamente la sbrk()), che permetteno di allargare o restringere la dimensione dello heap.

Bisogna fare molta attenzione nell'uso di queste due funzioni! Un problema abbastanza grosso è che le due funzioni in questione non sono rientranti, quindi non dovrebbero essere usate all'interno di signal handler, e comunque bisognerebbe utilizzarle con attenzione in presenza di segnali.