bss段和data段的区别

一、bss与data

        一般情况下，一个程序本质上都是由 bss段、data段、text段三个组成的——本概念是当前的计算机程序设计中是很重要的一个基本概念。而且在嵌入式系统的设计中也非常重要，牵涉到嵌入式系统运行时的内存大小分配，存储单元占用空间大小的问题。

        在采用段式内存管理的架构中（比如intel的80x86系统），bss段（Block Started by Symbol segment）通常是指用来存放程序中未初始化的全局变量的一块内存区域，一般在初始化时bss 段部分将会清零（bss段属于静态内存分配，即程序一开始就将其清零了）。比如，在C程序编译完成之后，已初始化的全局变量保存在.data 段中，未初始化的全局变量保存在.bss段中。   

        text和data段都在可执行文件中（在嵌入式系统里一般是固化在镜像文件中），由系统从可执行文件中加载；

        而bss段不在可执行文件中（不占用exe的空间，只标记空间大小），由系统初始化。

 

编译两个小程序如下：

程序1:(a1.c)

#include 

int arr[1024*1024]={0};
//int arr[1024*1024];

int main()
{
	printf("hello!");	
	return 0;
}

程序2：(a2.c)

#include 

int arr[1024*1024]={1};

int main()
{
	printf("hello!");	
	return 0;
}

#gcc a1.c
#size a1.out
text    data	bss	    dec	     hex	filename
928    264    4194336	4195528	 4004c8	a1.out

#ls -l
-rwxr-xr-x  1 root root       7193 2019-05-23 16:59 a1.out

#gcc a2.c
#size a2.out
text    data    bss    dec    hex    filename
928    4194592    8    4195528    4004c8    a2.out


#ls -l
-rwxr-xr-x  1 root root    4201541 2019-05-23 16:46 a2.out

发现程序2编译之后所得的.exe文件比程序1的要大得多。 为什么？

区别很明显，一个位于.bss段，而另一个位于.data段，两者的区别在于：

l          全局的未初始化变量存在于.bss段中，具体体现为一个占位符；全局的已初始化变量存于.data段中；

l          而函数内的自动变量都在栈上分配空间。

l          .bss是不占用.exe文件空间的，其内容由操作系统初始化（清零）；

l          而.data却需要占用，其内容由程序初始化，因此造成了上述情况。

 

注意：

l          bss段（未手动初始化的数据）并不给该段的数据分配空间，只是记录数据所需空间的大小。

l          data（已手动初始化的数据）段则为数据分配空间，数据保存在目标文件中。

l          data段包含经过初始化的全局变量以及它们的值。

l          bss段的大小从可执行文件中得到，然后链接器得到这个大小的内存块，紧跟在数据段后面。当这个内存区进入程序的地址空间后全部清零。包含DATA和BSS段的整个区段此时通常称为数据区。

二、本人理解（未必正确）

1、节省文件大小的bss段

data段占用exe文件的空间，因为data保存的是初始化的数据，因此需要记录数据的内容，加载到内存就意味着分配了空间。

bss段不占用exe文件的空间，因为bss保存的是未初始化的数据，因此只需要记录大小，待加载到内存之后再由操作系统分配内存空间。

2、exe文件的加载与bss段的内存分配

bss段位于data段之后(之上)应该也是为了便于给bss段分配内存。exe文件的三个段按text段、data段、bss段顺序由下至上一起加载到内存中，前两个段的大小应该是不变的，bss段会被操作系统重新分配空间(即清零操作)。

参考链接

https://www.cnblogs.com/laojie4321/p/4405069.html