一个32位系统的内存布局一般是这样的：
由于 .bss 段都被初始化为0，所以对应可执行程序文件里是不存在 .bss 段的，只有数据段和代码段这两部分。可以用 size 命令查看文件的内存布局，比如：
$ size /bin/sh
__TEXT __DATA __OBJC others dec hex
638976 57344 0 4295004160 4295700480 1000b3000
虚拟内存
Linux虚拟内存（Virtual Memory）为2^32=4G Bytes（假设32bit x86 platform），其中分为两部分：
- 高位1GB，0xC0000000 ~ 0xFFFFFFFF，内核空间
- 地位3GB，0x00000000 ~ 0xBFFFFFFF，用户空间
由于每个进程可以通过系统调用进入内核，即高位1GB的内核空间是共享的，所以从用户进程角度来讲，每个进程拥有4GB虚拟内存——其中3GB的私有地址空间，1GB的共享地址空间。
任意时刻，每颗CPU上只有一个进程在运行，所以从CPU的角度来说，任意时刻整个系统只存在一个4GB的虚拟地址空间。当进程发生切换时，虚拟地址空间也发生切换（进程切换的开销）。
【注意】并非所有系统均如此划分用户空间和内核空间，Mac OS X的内核XNU会划分整个4GB地址空间。像Linux仅划分1GB内核地址空间，是一种性能hack，可以避免进程切换的时候内核地址空间的切换（在x86架构下，地址空间的转换会导致相应的TLB失效），而且这样从用户空间到内核空间看起来即是一个完整的线性空间。
虚拟地址
虚拟地址（Virtual Address）即程序运行在保护模式下，程序访问内存所使用的逻辑地址。Linux常见的可执行程序格式是ELF格式（Executable and Linkable Format），在ELF格式里，ld总是从0x08000000开始安排程序的代码段（假设32bit x86 platform）。可以直接用 objdump 这个命令查看一个可执行程序的虚拟地址，例如：
$ objdump -d /path/to/exec
print: file format elf32-i386
Disassembly of section .init:
080482e0 <_init>:
80482e0: 55 push %ebp
80482e1: 89 e5 mov %esp,%ebp
80482e3: 53 push %ebx
这里的 0x080482e0 即该可执行程序的虚拟地址，并且可以看出这和上图的内存布局是一致的。
堆栈
从内存布局上可以看出，堆栈完全是两码事：
- stack对应于函数、局部变量；
- heap对应于进程、共享内存（brk、mmap）。
栈有两个重要的寄存器：
- ebp 即帧指针（frame pointer），用于保存栈帧（stack frame）位置，即函数的活动记录。相关的编译选项是
-fomit-frame-pointer。 - esp 即栈寄存器，用于保存栈顶位置。
其中，ebp是固定的，而esp是始终指向栈顶的，随着函数的执行，会不断移动。由于ebp是固定不变的，所以可以方便的定位栈帧（活动记录）里的各个数据。
基本上一个i386标准函数进入和退出的指令序列是这样的（已经根据calling convention压入了参数和返回值）：
push ebp # 保存old ebp
mov ebp, esp # 让ebp指向当前的栈顶
sub esp, x # 在栈上为局部变量开辟空间
[push reg1] # 保存必要的寄存器
...
[push regn]
... 函数主体
[pop regn] # 恢复寄存器
...
[pop reg1]
mov esp, ebp # 恢复进入函数之前的esp
pop ebp # 恢复进入函数之前的ebp
ret # 函数返回
其中，x是该函数在栈上开辟出来的临时空间的字节数，reg1..regn是要保存的寄存器。
参考
- 《程序员的自我修养》