Реализация кода, статики, сегментов стека и кучи

Они написаны программистами компилятора c/c++, когда они пишут реализацию языка? Или эти сегменты реализованы на уровне ОС/аппаратных средств (возможно, когда ОС выбирает адресное пространство для программы)?

Точки входа сегмента в основном управляются на этапе компоновки (и программы компоновщика) инструментальной цепочки.

В этом смысле Да, они реализованы разработчиками компилятора.

Вы можете предоставить собственный скрипт компоновщика, хотя вы можете указать, на каком конкретном адресе памяти должны быть адресованы эти сегменты, и если эти адреса памяти относятся к ПЗУ или ОЗУ.

Я представляю себе стек стека как простую структуру c, которая вставляется в стек для каждого вызова функции. Я представляю кучу как динамический массив и так далее...

Это совсем не так просто, я боюсь:

• В кадре стека обычно также необходимо отслеживать локально созданные экземпляры, информацию, необходимую для удаления стека на исключениях и т.д.
• Память, выделенная кучей, требует некоторого базового механизма для отслеживания выделенных блоков памяти и их фактического размера.
• Инициализация статической памяти и инициализация класса должны запускать конструкторы статически инициализированных классов.

Это немного отрывочно - архитектуры HW, модели памяти и т.д. Все влияют на то, как реализация C/C++ может содержать "сегменты". У более старых процессоров были ограничения, в результате чего появился более сложный набор "сегментов" (iAPX 286 - помните?). Просто возьмите это как грубое введение, google для слов buzz,...

Код объекта содержит код, полученный в результате исполняемых инструкций: байты, полученные из собранных машинных инструкций. Это перейдет в сегмент кода, который (как правило) приведет к сегменту памяти, который защищен от записи.

Код объекта содержит данные: байты, полученные из собранных операторов определения данных, с некоторой инициализацией (или по умолчанию, ноль в случае C/C++). Это перейдет в сегмент данных без ограничений доступа.

Стек, который требуется вашему процессору, требуется стек: нажатие обратного адреса в стеке, причем наиболее эффективное согласование передачи параметров осуществляется путем нажатия параметров функции. "Кадр стека" частично "по соглашению", но обычно он состоит из адреса возврата и параметров; дополнительное пространство зарезервировано для локальных переменных: один набор для каждого экземпляра (что важно, если функция рекурсивна).

Куча - это только область памяти, из которой обслуживаются распределения (malloc, new). Обычно он выделяется за пределы сегментов кода и данных. Стеки могут быть выведены из кучи - здесь это зависит от того, есть ли у вас только один сегмент стека или несколько (мыслить потоки).

Кроме того, обратите внимание, что существует несколько объектных кодов "форматы" или "языки", то есть способы определения этих сегментов в объектном коде. Это зависит от того, что может обработать системный загрузчик: один такой формат известен как "a.out", другой - "ELF". Компиляторы должны придерживаться формата и возможностей.