Programowanie w systemie UNIX/Memory

Limity

Sprawdzamy limity za pomocą komendy Basha:

ulimit -a

Przykładowy wynik:

 core file size          (blocks, -c) 0
data seg size           (kbytes, -d) unlimited
scheduling priority             (-e) 0
file size               (blocks, -f) unlimited
pending signals                 (-i) 126505
max locked memory       (kbytes, -l) 64
max memory size         (kbytes, -m) unlimited
open files                      (-n) 1024
pipe size            (512 bytes, -p) 8
POSIX message queues     (bytes, -q) 819200
real-time priority              (-r) 0
stack size              (kbytes, -s) 8192
cpu time               (seconds, -t) unlimited
max user processes              (-u) 126505
virtual memory          (kbytes, -v) unlimited
file locks                      (-x) unlimited

Pamięć a programowanie

W uproszczeniu z punktu widzenia programisty pamięć jest podzielona na:

• stos (ang. stack)
• sterta, kopiec lub stóg (ang. heap)

Porównanie rodzajów pamięci

	alokacja	wielkość	zmiana wielkości	ogranicznie wielkości	dostęp	zmienne	funkcje
sterta	dynamiczna	duża	możliwa	pamięć fizyczna RAM		globalne i dynamiczne	malloc/free
stos	statyczna	mała	niemożliwa	wielkość stosu = ulimit -s = 8192 kB	LIFO	lokalne

Błędne wykorzystanie pamięci powoduje:

• Przepełnienie bufora
  • przepełnienie bufora stosu
• przepełnienie sterty
• wycieki pamięci (wykrywanie za pomocą Valgrinda)

i może powodować zagrożenia informatyczne

Porządek bajtów i bitów (ang. byto order = endianess)

Wiesz zapewne, że podstawową jednostką danych jest bit, który może mieć wartość 0 lub 1. Kilka kolejnych bitów stanowi bajt (dla skupienia uwagi, przyjmijmy, że bajt składa się z 8 bitów). Często typ short ma wielkość dwóch bajtów i wówczas pojawia się pytanie w jaki sposób są one zapisane w pamięci - czy najpierw ten bardziej znaczący - big-endian, czy najpierw ten mniej znaczący - little-endian.

Skąd takie nazwy? Otóż pochodzą one z książki Podróże Guliwera, w której liliputy kłóciły się o stronę, od której należy rozbijać jajko na twardo. Jedni uważali, że trzeba je rozbijać od grubszego końca (big-endian) a drudzy, że od cieńszego (little-endian). Nazwy te są o tyle trafne, że w wypadku procesorów wybór kolejności bajtów jest sprawą czysto polityczną, która jest technicznie neutralna.

Sprawa się jeszcze bardziej komplikuje w przypadku typów, które składają się np. z 4 bajtów. Wówczas są aż 24 (4 silnia) sposoby zapisania kolejnych fragmentów takiego typu. W praktyce zapewne spotkasz się jedynie z kolejnościami big-endian lub little-endian, co nie zmienia faktu, że inne możliwości także istnieją i przy pisaniu programów, które mają być przenośne należy to brać pod uwagę.

Poniższy przykład dobrze obrazuje oba sposoby przechowywania zawartości zmiennych w pamięci komputera (przyjmujemy CHAR_BIT == 8 oraz sizeof(long) == 4, bez bitów wypełnienia (ang. padding bits)): unsigned long zmienna = 0x01020304; w pamięci komputera będzie przechowywana tak:

adres         | 0  | 1  | 2  | 3  |
big-endian    |0x01|0x02|0x03|0x04|
little-endian |0x04|0x03|0x02|0x01|

Zobacz:

• sprawdzanie za pomocą lscpu
• konwersje w C