内存布局图：

来分析一下程序在内存中的分布情况：

假设这块长方形是一块虚拟的内存空间，那么它的大小有多大呢？有4G空间大小。

以32位操作系统为例，32位操作系统的最大寻址能力，也就是2的32次方字节，换算一下就是4个G大小。

我们大部分操作系统，拿到这一块4个G的内存空间之后都会帮做简单的划分。

比如第一部分拿出来留给内核来使用，至于这块空间是多大呢？不同的操作系统有不同的大小，Linux这个块空间分配了1G的大小空间，那么剩下的用户区就是3个G，而1G的内存空间这一块区域称为内核区，也就是内核空间。

内核空间主要存储以下内容：
1.内核代码
这是操作系统内核的可执行指令集，包含了实现进程管理、内存管理、设备驱动、文件系统等核心功能的代码，比如进程调度算法、内存分配与回收算法的代码。

2.内核数据结构
进程控制块（PCB）：存储进程的各种信息，如进程ID、进程状态、优先级、程序计数器、寄存器值等，用于操作系统对进程进行管理和调度。

内存管理数据结构：像页表，用于实现虚拟地址到物理地址的映射，记录了进程的虚拟内存空间与物理内存页的对应关系；还有内存分配位图，用于标记物理内存中哪些页面已分配，哪些是空闲的。

文件系统数据结构：如索引节点（inode）表，存储了文件的元信息，包括文件的权限、所有者、大小、创建时间等，以及目录项结构，用于组织文件系统中的目录和文件。

3.内核栈
为内核线程和中断处理程序提供临时的存储区域，用于保存函数调用的返回地址、函数参数、局部变量等。比如在中断处理函数执行时，会将当前进程的相关寄存器值等压入内核栈，以便中断处理完成后能恢复到原来的执行状态。

4.共享数据区
用于内核与驱动程序以及不同内核模块之间共享数据和传递信息，比如内核与显卡驱动程序可能会通过共享数据区来传递显示参数、图形数据等。

5.设备驱动程序代码和数据
包含了各种硬件设备的驱动程序代码，以及驱动程序运行时所需的数据，如网卡驱动程序代码及网卡的配置信息、状态寄存器值等，使内核能够与硬件设备进行交互，实现设备的初始化、数据传输等操作。

主要看一下用户空间：
1.我们从最低位的地址0开始看起，有一段非常非常小的地址空间，它是系统保留区，它是0~255这么小的一块空间，这块空间可以忽略不计，这一块是保留区。

2.代码段，也叫文本段，存储着程序的可执行指令，是程序运行的核心部分。如C语言程序中函数的指令代码就存于此，通常为只读，防止程序运行时意外修改导致错误。

3.只读数据段，它存储我们程序中的常量，我们写的常量全部存储在这个段里面。

代码段和只读数据段，它们具有相同的读写属性，存的都是只读的数据。

4.初始化数据段，顾名思义就是存储我们系统中初始化的数据，也就是存储我们系统中已经初始化的全局变量。

5.未初始化数据段，.BSS未初始化数据段，里面存储的是我们未初始化的全局变量：包括初始化为默认值的全局变量，比如整形默认初始化是0，布尔类型默认初始化的false，这样的变量会存储在未初始化数据段里面。

6.堆区，堆中存放的是我们程序中动态分配的内存。堆栈之间还有一块数据区，这一块数据区叫做共享数据区。堆的内存如果增长的话，它是向上增长的，但是栈的内存它是向下增长的。

用于动态内存分配，由程序员通过malloc、new等操作申请和释放内存空间。

如int* ptr = (int*)malloc(sizeof(int));即在堆段分配了一块存储int类型数据的空间。

7.栈是程序运行中调用最频繁的区域。比如说存储函数的形参，局部变量。

总结一下：
用户空间分为代码段，只读数据段，初始化数据段和未初始化数据段，堆区，栈区。

.test代码，存储程序中可执行指令。
只读数据段，存的是程序中写的常量。
初始化数据段，存的是已经初始化的全局变量。
未初始化数据段，存储的是未初始化的全局变量。

堆区，存储程序运行中动态开辟的空间。
栈，存储的是函数形参，局部变量。