c++ - C++ 中的相对地址与物理地址

Question

最近开始学习内存管理，读到了相对地址和物理地址，脑子里出现了一个问题:

当我打印变量的地址时，它显示的是变量在内存中的相对(虚拟)地址还是物理地址？

还有一个关于内存管理的问题:

为什么这段代码每次运行都会产生相同的堆栈指针值(来自 Shellcoder 手册，第 28 页)？我运行的任何程序是否会生成此地址？

// find_start.c
unsigned long find_start(void)
{
    __asm__("movl %esp, %eax");
}
int main()
{
    printf("0x%x\n",find_start());
}

如果我们编译并运行几次，我们会得到:

shellcoders@debian:~/chapter_2$ ./find_start
0xbffffad8
shellcoders@debian:~/chapter_2$ ./find_start
0xbffffad8
shellcoders@debian:~/chapter_2$ ./find_start
0xbffffad8
shellcoders@debian:~/chapter_2$ ./find_start
0xbffffad8

如果有人可以向我澄清这个话题，我将不胜感激。

Answer 1

When I print a variable's address, is it showing the relative ( virtual ) address or the physical address in where the variable located in the memory ?

相对地址的对应部分是绝对地址。这与 virtual 之间的区别无关。和物理地址。

在大多数常见的现代操作系统上，例如 Windows、Linux 和 MacOS，除非您正在编写驱动程序，否则您永远不会遇到物理地址。这些由操作系统内部处理。您将仅使用虚拟地址。

Why does this code produces the same stack pointer value for each run ( from shellcoder's handbook , page 28) ?

在大多数现代操作系统上，每个进程都有自己的 virtual memory address space 。如果可能，可执行文件将加载到该虚拟地址空间中的首选基地址，否则将加载到另一个地址(重定位)。可执行文件的首选基地址通常存储在其 header 中。根据操作系统和 CPU，heap可能是在更高的地址创建的，因为堆通常向上增长(朝向更高的地址)。因为stack通常向下增长(朝向较低地址)，它可能会在可执行文件的加载地址下方创建，并向地址 0 增长。

由于每次运行可执行文件时首选加载地址都是相同的，因此虚拟内存地址很可能是相同的。然而，如果address layout space randomization，这可能会改变。用来。另外，虚拟内存地址相同并不意味着物理内存地址也相同。

Does any program that I will run produce this address ?

根据您的操作系统，您可以在链接器设置中设置将程序加载到虚拟内存中的首选基地址。许多程序可能仍具有与您的程序相同的基地址，可能是因为这两个程序都是使用具有默认设置的相同链接器构建的。

The virtual addresses are only per program? Let's say I have 2 programs: program1 and program2. Can program2 access program1's memory?

program2 不可能直接访问program1 的内存，因为它们具有独立的虚拟内存地址空间。然而，一个程序可能会请求操作系统允许访问另一进程的地址空间。只要程序有足够的权限，操作系统通常会授予此权限。在 Windows 上，这可以通过函数 WriteProcessMemory 来完成。 。 Linux 通过使用 ptrace 提供类似的功能并写入/proc/[pid]/mem。请参阅this link欲了解更多信息。