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C语言编程程序的内存如何布局

C语言程序在内存中各个段的组成   C语言程序连接过程中的特性和常见错误   C语言程序的运行方式   一:C语言程序的存储区域   由C语言代码(文本文件)形成可执行程序(二进制文件),需要经过编译-汇编-连接三个阶段。编译过程把C语言文本文件生成汇编程序,汇编过程把汇编程序形成二进制机器代码,连接过程则将各个源文件生成的二进制机器代码文件组合成一个文件。   C语言编写的程序经过编译-连接后,将形成一个统一文件,它由几个部分组成。在程序运行时又会产生其他几个部分,各个部分代表了不同的存储区域:   1.代码段(Code或Text)   代码段由程序中执行的机器代码组成。在C语言中,程序语句进行编译后,形成机器代码。在执行程序的过程中,CPU的程序计数器指向代码段的每一条机器代码,并由处理器依次运行。   2.只读数据段(RO data)   只读数据段是程序使用的一些不会被更改的数据,使用这些数据的方式类似查表式的操作,由于这些变量不需要更改,因此只需要放置在只读存储器中即可。   3.已初始化读写数据段(RW data)   已初始化数据是在程序中声明,并且具有初值的变量,这些变量需要占用存储器的空间,在程序执行时它们需要位于可读写的内存区域内,并具有初值,以供程序运行时读写。   4.未初始化数据段(BSS)   未初始化数据是在程序中声明,但是没有初始化的变量,这些变量在程序运行之前不需要占用存储器的空间。   5.堆(heap)   堆内存只在程序运行时出现,一般由程序员分配和释放。在具有操作系统的情况下,如果程序没有释放,操作系统可能在程序(例如一个进程)结束后回收内存。   6.栈(stack)   栈内存只在程序运行时出现,在函数内部使用的变量、函数的参数以及返回值将使用栈空间,栈空间由编译器自动分配和释放。   C语言目标文件的内存布局   看一个例子:   int a = 0; //全局初始化区,。data段   static int b=20; //全局初始化区,。data段   char *p1; //全局未初始化区 .bss段   const int A = 10; //.rodata段   void main(void)   {   int b; //栈   char s[] = "abc"; //栈   char *p2; //栈   static int c = 0; //全局(静态)初始化区 .data段   char *p3 = "123456"; //123456\0在常量区,p3 在栈上。   p1 = (char*) malloc(10);//分配得来的10和20个字节的区域就在堆区   p2 = (char*) malloc(20);   strcpy(p1, "123456"); //123456\0 在常量区,编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方   }    代码段、只读数据段、读写数据段、未初始化数据段属于静态区域,而堆和栈属于动态区域。代码段、只读数据段和读写数据段将在链接之后产生,未初始化数据 段将在程序初始化的时候开辟,而堆和栈将在程序的运行中分配和释放。C语言程序分为映像和运行时两种状态。在编译-连接后形成的映像中,将只包含代码段 (Text)、只读数据段(RO Data)和读写数据段(RW Data)。在程序运行之前,将动态生成未初始化数据段(BSS),在程序的运行时还将 动态形成堆(Heap)区域和栈(Stack)区域。一般来说,在静态的映像文件中,各个部分称之为节(Section),而在运行时的各个部分称之为段 (Segment)。如果不详细区分,可以统称为段。   知识点:   C语言在编译和连接后,将生成代码段(Text)、只读数据段(RO Data)和读写数据段(RW Data)。在运行时,除了以上三个区域外,还包括未初始化数据段(BSS)区域和堆(Heap)区域和栈(Stack)区域。   二:C语言程序的段   1.代码段(code或text)   代码段由各个函数产生,函数的每一个语句将最终经过编绎和汇编生成二进制机器代码(具体生生哪种体系结构的机器代码由编译器决定)。   2.只读数据段(RO Data)   只读数据段由程序中所使用的数据产生,该部分数据的特点是在运行中不需要改变,因此编译器会将该数据段放入只读的部分中。C语言中的只读全局变量,只读局部变量,程序中使用的常量等会在编译时被放入到只读数据区。    注意:定义全局变量const char a[100]={"ABCDEFG"};将生成大小为100个字节的只读数据区,并使用“ABCDEFG”初 始化。如果定义为:const char a[ ]={"ABCDEFG"};则根

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    FIFO深度计算

    在讲解如何去计算FIFO深度之前,我们来理解一个术语burst length,如果你已经了解了可以跳过。要理解数据的突发长度,首先我们来考虑一种场景,假如模块A不间断的往FIFO中写数据,模块B同样不间断的从FIFO中读数据,不同的是模块A写数据的时钟频率要大于模块B读数据的时钟频率,那么在一段时间内总是有一些数据没来得及被读走,如果系统一直在工作,那么那些没有被读走的数据会越累积越多,那么FIFO的深度需要是无穷大的,因此只有在突发数据传输过程中讨论FIFO深度才是有意义的。也就是说我们一次传递一包数据完成后再去传递下一包数据,我们把一段时间内传递的数据个数称为burst length。在维基百科中,burst transmission是这样解释的:In telecommunication, a burst transmission or data burst is the broadcast of a relatively high-bandwidth transmission over a short period。

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    RAID原理基础

    RAID原理基础: 内存的速度可以达到5G每秒。甚至更高 现代硬盘的缺陷:IO性能极弱,稳定性极差; RAID:廉价磁盘冗余阵列技术是通过该多磁盘并行运行来提高计算机的存储IO性能。 RAID分为很多种类,称之为RIAD级别。现代RIAD共有7类,常用的有以下四类: RAID 0 读写性能 RAID 1 读取性能、冗余性(空间利用率最高,性能最高) RAID 5 读写性能、冗余性 (最多损坏1块硬盘) RAID 6 读写性能、冗余性 (最多损坏2块硬盘) RAID 0 最少使用 2 块硬盘;将数据分开读写到多块硬盘的方式来提高读写性能。读写速度是所有硬盘的速度之和。空间利用率也是所有硬盘空间之和、没有冗余能力。 RAID 1 也是最少使用 2 块硬盘。写数据时,将数据复制写到多块硬盘。读数据时,为了提供冗余性,同时从多块硬盘读取数据,提高了读取的性能。优点:读性能强,写性能微弱。冗余能力最强. 缺点:磁盘利用率比较低,空间利用率为磁盘中最小的那块。 RAID 5 最少使用3块硬盘,与RAID相似,读写数据时会将数据分布式的读写到所有硬盘上。写数据时会对数据进行奇偶校验运算;将校验信息同时保存在硬盘上,校验信息用于数据恢复时使用。读性能很强与RAID 0接近。写性能较RAID0弱一些;最多可以接受1块硬盘的损坏。 空间利用率为1-1/n(1/n代表奇偶校验所占的空间) RAID 6 最少使用4块硬盘。RAID 6 与RAID 5类似。读写数据时也是将数据分布式的读写到硬盘上,和RAID 5 类似进行奇偶校验,但是比RAID 5 多保存一份校验信息。 所以冗余性能比RAID 5 强。空间利用率1-2/n 读写性能接近RAID 5 读性能稍微比RAID 5 弱一点,最多可以损坏2块硬盘。 RAID 的实现方法有两种: 软件RAID 通过系统功能或者RAID软件实现,没有独立硬件接口,需要占用一定的系统资源,受操作系统稳定性影响。 硬件RAID 通过独立的RAID硬件卡实现,稳定性比软件RAID要强,不需要占用其他硬件资源。

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