220 - Mémoire des processus

Question 1

Le SE gère l’organisation de la mémoire

Answer 1

• Le SE est responsable de la cohérence et du nettoyage de la mémoire de l’ordinateur
• La gestion effective de la mémoire dépend du SE et des capacités matérielles

Question 2

Un processus ne voit que son propre espace mémoire

Answer 2

• Accéder à un espace qui n’est pas le sien est interdit
• Tout est autorisé dans son espace mémoire
  → Peut corrompre ses propres données en mémoire (bogues)
  → Mais ne peut corrompre les autres processus

Question 3

4 segments mémoire principaux

Answer 3

• Code (text): le code machine du programme
• Données statiques (initialisées et non initialisées)
• Tas (qui croît vers le bas)
• Pile (qui croît vers le haut)

Question 4

Segments extra

Answer 4

Extra
* Bibliothèques (code et données)
* Piles supplémentaires (threads)
* Mémoire anonyme et projection de fichiers
* Etc.

Question 5

Fonctionnement de la pile

Answer 5

On empile
* Des cadres d’exécution fonctionnels (stackframe)

Question 6

Gestion programmative

Answer 6

Le programme décide des allocations et des désallocations

Les langages fournissent des mécanismes
* Fonctions bibliothèque. Ex. malloc(3) et free(3) en C
* Mots clés. Ex. new et delete en C++
* Ramasse-miettes. Ex. Java

Question 6

Allocation (et désallocation) dynamique

Answer 6

• Mémoire réservée quand elle est nécessaire
• Et libérée quand elle ne l’est plus
  → Contient les données importantes des vrais programmes

Question 7

Contenu de la pile

Answer 7

• Les variables automatiques (variables locales)
• Les paramètres des fonctions
• La place pour les valeurs de retour
• Des valeurs pour la gestion des appels de fonctions
  (adresse de retour, base de pile, etc.)
• Taille fixée (8Mo pour Linux) mais modifiable par ulimit (bash),
  prlimit(1), setrlimit(2)
• Contient aussi les arguments du programme (argv)
• Et les variables d’environnement (environ(7))

Question 8

Appels système pour demande d’espace mémoire

Answer 8

brk(2) et mmap(2)

Question 9

Contenu des programmes exécutables (binaires)

Answer 9

• Code en langage machine
• Données binaires
• Métadonnées pour chargement et édition de lien (entre autres)

Question 10

Format des exécutables et bibliothèques dynamiques

Answer 10

• Unix (multi-plateforme): ELF (Executable and Linking Format) pour exécutables et .so
• Windows: PE (Portable Executable) pour .exe et .dll

Question 11

Initialisation en mémoire (chargement)

Answer 11

• Provient du fichier binaire (presque tel quel)
  code et données initialisés
• Réservé par le système d’exploitation (et initialisé à 0)
  données non initialisées (BSS), tas et pile (avec argv et env)

Question 12

Qui décide de la vraie organisation de la mémoire?

Answer 12

• Compilateur C, éditeur de liens, éditeur de lien dynamique
• Peuvent décider d’organiser l’exécutable et la mémoire de
  nombreuses façons

Question 13

Droits de la mémoire

Answer 13

• Les zones mémoires ont des droits
• Lecture (r), écriture (w), exécution (x)
  exécution = avoir compteur ordinal dessus
• Configuré par le système d’exploitation et par l’appel système mprotect(2)

Question 14

Droits habituels des segments

Answer 14

Droits habituels des segments
* Code machine: r-x
* Données statiques en lecture seule: r–
* Données statiques en lecture écriture: r-w * Tas: rw-
* Pile: rw-

Question 15

Comment voir l’organisation de la mémoire d’un processus

Answer 15

Pour voir l’organisation de la mémoire d’un processus
* Commande pmap(1)
* Pseudo-fichier /proc/PID/maps