全局变量如何在局部变量中以不同方式存储在内存中

Question

我正在阅读一本关于操作系统的书，它说：“我们必须进行设置，以便将分配给全局变量的部分分配给终生时间的程序，但分配给局部变量的那部分仍然只在线程处于变量范围时才分配“

我不明白当程序加载到内存中时不是为它保留的地址静态的？它不是当一个变量超出范围时，操作系统看到变量所在的地址空间（是？），现在可以被另一个程序使用，还是它？

该书说全局变量存储在内存中，局部变量存储在运行时栈中。首先运行时间堆栈在内存中，所以我没有看到区别。操作系统如何知道要为运行时堆栈分配多少空间，因为要在运行时之前无法确定要推入的项目数量？

Answer 1

当本书说“全局变量存储在内存中”时，它指的是堆，它与堆栈不同。两者都是记忆但是不同类型的记忆。

在这里看到更多的细节：http://www-ee.eng.hawaii.edu/~tep/EE160/Book/chap14/subsection2.1.1.8.html

Answer 2

无视时刻，通过现代的操作系统所需的虚拟内存和存储管理解决方案。

嵌入到可执行文件中的是包含全局变量的固定/静态数据所需的内存量。数据段（DS）（硬件）寄存器记录这些固定的数据元素。 DS金额不变。 DS指向连续的内存块。如果没有足够的连续内存，则内存错误不足，程序无法加载。正如你所说的，这个内存在程序执行过程中不会“超出范围”。

本地变量是从堆栈段（SS）寄存器管理的内存的另一部分分配的。在程序执行过程中，由SS管理的内存量会增加和减少。最大和最小尺寸由操作系统（OS）决定。 （这些大小不是基于当今复杂操作系统中的物理内存大小）

如果在执行过程中超过最大值，将会出现堆栈溢出错误。

如果最小尺寸不可用，则程序不执行。所以pgm至少以最小量开始。如果在执行过程中需要更多的SS内存，操作系统将增加内存块 - 如果可能的话还有堆栈溢出错误。

当一个函数被调用时，它的局部变量是从SS中分配的（有点像全局变量在DS中分配的方式）。 SS中还有其他内务处理项目，例如函数退出时的去向（即调用函数之后的代码地址）。当函数以嵌套的方式调用其他函数时，堆栈会不断增长和增长。当每个函数完成执行时，控制返回到调用函数，完成的函数的局部变量被释放并且堆栈缩小。

“堆”内存是另一个内存块，它根据需要增长以保存程序执行期间“创建”或“分配内存空间”的项目（使用“malloc”或“new”或某些动词，在语言上）。像SS一样，操作系统决定最小和最大尺寸，每个pgm至少以最小量开始。

当今的现代CPU，OS，语言中内置了多层保护，以确保物理内存的内容得到正确处理，即不能执行数据块，也不能写入/读取代码块。虚拟内存，需要移动内存块以允许多个程序运行（内存管理）并摆脱超出范围的堆项目添加另一层，但上面详细介绍的基本原理仍然适用。