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Capítulo 15, Uso da Memória - Coggle Diagram

- - - - No Linux, a solução Kernel Page-Table Isolation (KPTI) mantém apenas um pequeno conjunto de páginas do núcleo no espaço de endereços do processo, para receber syscalls e interrupções; a restante da memória do núcleo usa uma tabela de páginas separada
- - - - Esses valores iniciais são armazenados no arquivo do programa executável, sendo então carregados para esta seção de memória quando o processo inicia. Nela são armazenadas tanto variáveis globais quanto estáticas.
    - - Se situa no início do espaço de endereçamento do processo e tem tamanho fixo, calculado durante a compilação.
    - - O final desta seção é definido por um ponteiro chamado Program Break, ou simplesmente break, que pode ser ajustado através de chamadas de sistema para aumentar ou diminuir o tamanho da mesma.
    - - Esta seção é separada da seção DATA porque as variáveis inicializadas precisam ter seu valor inicial armazenado no arquivo executável, o que não é necessário para as variáveis não-inicializadas.
    - - A pilha cresce "para baixo", inicia em endereços maiores e cresce em direção aos endereços menores da memória.
      - Em programas com múltiplas threads, esta seção contém somente a pilha do programa principal.
        
        Como threads podem ser criadas e destruídas dinamicamente, a pilha de cada thread é mantida em uma seção de memória própria, alocada dinamicamente no heap ou em blocos de memória alocados na área livre para esse fim.
- - - - Variáveis com alocação estática são alocadas na seção de memória DATA, se forem inicializadas no código-fonte, ou na seção BSS, caso contrário.
  - - - O espaço usado para armazenar essas variáveis é alocado quando a função é invocada e liberado quando a função termina.
        
        Se uma função for chamada recursivamente, as variáveis locais e parâmetros serão novamente alocados na pilha, em áreas distintas para cada nível de recursão.
  - - - Esses blocos de memória são alocados
        na seção HEAP, que pode aumentar de tamanho para acomodar mais alocações quando necessário.
        
        A requisição de blocos de memória dinâmicos é feita através de funções específicas, que retornam uma referência (ou ponteiro) para o bloco de memória alocado
    - - A liberação dos blocos de memória dinâmicos durante a execução pode ser manual ou automática, dependendo da linguagem de programação usada
- - - - Na edição: o programador escolhe o endereço de cada uma das variáveis e do código do programa na memória.
        
        Normalmente só é usada na programação de sistemas embarcados simples, programados diretamente em Assembly.
      - Na compilação: ao traduzir o código-fonte, o compilador escolhe as posições das variáveis na memória.
        
        Para isso, todos os códigos-fontes necessários ao programa devem ser conhecidos no momento da compilação, para evitar conflitos de endereços entre variáveis em diferentes arquivos ou bibliotecas.
        
        Essa restrição impede o uso de bibliotecas precompiladas.
        
        Era usada em programas executáveis com extensão .COM do MS-DOS e Windows.
      - Na ligação: na fase de compilação, o compilador traduz o código fonte em código binário, mas não define os endereços das variáveis e funções, gerando como saída um arquivo objeto (object file), que contém o código binário e uma tabela de símbolos descrevendo as variáveis e funções usadas, seus tipos, onde estão definidas e onde são usadas.
        
        A seguir, o ligador (linker) pega os arquivos objetos com suas tabelas de símbolos, define os endereços de memória dos símbolos e gera o programa executável.
      - Na carga: também é possível definir os endereços de variáveis e de funções durante a carga do código em memória para o lançamento de um novo processo.
        
        Nesse caso, um carregador (loader) é responsável por carregar o código do processo na memória e definir os endereços de memória que devem ser utilizados.
        
        O carregador pode ser parte do núcleo do sistema operacional ou uma biblioteca ligada ao executável, ou ambos.
        
        Esse mecanismo normalmente é usado na carga de bibliotecas dinâmicas (DLL - Dynamic Linking Libraries).
      - Na execução: os endereços emitidos pelo processador durante a execução do processo são analisados e convertidos nos endereços efetivos a serem acessados na memória real.
        
        Por exigir a análise e a conversão de cada endereço gerado pelo processador, este método só é viável com o auxílio do hardware.