x86 程序集中的 .data 部分

Question

我正在尝试学习汇编语言，但无法理解通过 .data 部分声明全局变量的概念。当您在 .data 部分声明变量时，汇编器/链接器会将其映射到内存位置。 但是它如何知道在编译源代码时可用的空闲内存。 如果内存分配是在运行时完成的，那么程序如何知道在哪里分配内存，因为我们没有在代码中这样做。

Answer 1

但是它如何知道在编译源代码时可用的空闲内存。

编译时； 它使用一个非常简单的分配器为段中的代码和数据段创建空间，该分配器可以像“ offset = section.size; section.size += object.size ”一样简单。 稍后（链接时），当节的最终大小已知（并且每个节的开始地址已知）时，它会返回并将这些偏移量转换为地址，方法是将“节开头的地址”添加到每个“部分偏移”。

然后，节的详细信息（它们在内存中的地址、大小、属性、它们在可执行文件中的位置）存储在可执行文件的头中。

当可执行文件被加载时，操作系统使用可执行文件的头来确定文件的哪些部分被加载/映射到哪里。 通常操作系统（或编程语言的库）也会跟踪虚拟地址空间的哪些区域用于什么； 这样，如果/当程序分配更多的虚拟地址空间（使用 Windows 上的VirtualAlloc()或 Unix 克隆上的mmap()等函数）时，它可以分配尚未使用的虚拟空间（按节等）。

最后; 当程序开始运行时（可能在链接器为您提供的“默认启动代码”中）它可能会为程序的堆分配虚拟空间，然后使用该虚拟空间来设置动态内存管理（例如malloc()或new或任何对语言及其库有意义的东西）。

注 1：编译和链接并不是那么简单（例如，用于在节中创建空间的分配器也必须担心对齐之类的事情）。

注 2：可执行加载器并没有那么简单（例如，它们还加载/映射共享库并进行动态链接）。

注 3：大多数现代系统使用“地址空间布局随机化”（试图提高安全性），因此最终地址（由代码、数据使用）可以由可执行加载程序（作为部分的偏移量）确定动态链接）而不完全由链接器本身决定。