Mac OS可執行文件的DATA段是什麼？

Question

我現在正在閱讀本書的第6章專家C編程並對數據段的大小非常好奇。

我寫了3個程序來查看數據段的區別。

我的平臺是MacBook Pro，OS X 10.8，我使用命令clang xxx.c來編譯代碼。

int main() 
{ 
    int i, j; 
    return 0; 
} 

__TEXT 4096 __DATA 0

---

int arr[10000]; 
int main() 
{ 
    int i, j; 
    return 0; 
} 

__TEXT 4096 __DATA 40960

---

int main() 
{ 
    int i, j; 
    int arr[10000]; 
    return 0; 
} 

__TEXT 4096 __DATA 4096

爲什麼這三種尺寸都不相同？

Answer 1

在第二個示例中，數組是靜態初始化的，即它存在於整個生命週期中。鏈接器在數據部分中保留10000個整數的空間。

在第三個實例中，陣列獲取main()函數的堆棧上創建，即它不起初存在，並且只有被初始化該過程進入main()後（這是不相同作爲「流程的整個生命週期」，因爲運行支持代碼在main()之前運行，並且清理運行在它之後的東西）。鏈接器爲數據部分保留空間（我不太確定是什麼），其餘部分（4096減去保留的項目的大小）是頁面對齊的部分的效果（即，分配給頁面的倍數大小，在這種情況下4k）。

Answer 2

文本部分是程序文本（或代碼）的存在位置。所以這是有道理的，它會在你的三個例子中不變。

在第一個，你沒有全局變量，沒有字符串文字等，所以數據大小爲零。

在你的第二個例子，你有一個〜40K的全局緩衝區，它出現在數據部分（實際上可能是BSS，因爲它是未初始化的，因而不會在執行一起去。）

在第三個示例中，緩衝區位於的stack上。儘管您並未添加任何全局數據，但我不太確定它的數據大小爲何不爲零。

很多可執行格式都會將這些區段大小對齊，以便於系統執行。英特爾x86頁面大小爲4KiB，這就是爲什麼我懷疑鏈接器將這些部分對齊到4096.

Answer 3

除非您正在編寫程序加載程序或者在嵌入式系統上工作，否則真的不需要關心不同的細分。

但是，三經典標準段是：

• 文本，其中包含實際可執行代碼
• 數據，其包含初始化的數據（例如初始化的全局變量）
• 和其中包含未初始化的數據（例如未初始化的全局變量）

本地內部函數的變量在運行時放置在堆棧上，因此沒有特定的段。

這些段通常是多個平臺頁面大小，其在i386和派生詞上是4096字節。因此，即使只需要一個字節，分段大小也會四捨五入爲4096字節。在你的第二個例子中，你有40000字節的數據，它被四捨五入爲4096的最接近倍數40960.

如果有一個段，其中的數據通常被程序加載器歸零。關於段的另一個注意事項是，它實際上並沒有在對象或可執行文件中使用任何空間。由於其數據未初始化，因此不需要在內存中存儲除大小以外的任何內容。