brk() システムコールは何をしますか?

特別に指定された匿名のプライベート メモリ マッピングがあります (従来は data/bss のすぐ後ろに配置されていましたが、最新の Linux では実際には ASLR で場所を調整します)。原則として、08 で作成できる他のマッピングより優れているわけではありません。 、しかし Linux には、このマッピングの末尾を拡張できるようにするいくつかの最適化があります (13 を使用) 27 に比べてロック コストが削減されています。 または 30 発生します。これは 43 にとって魅力的です メイン ヒープを実装するときに使用する実装。

59 を使用できます および 62 誰もが常に不満を漏らしている「malloc オーバーヘッド」を回避するために、しかし、このメソッドを 70 と組み合わせて簡単に使用することはできません 80 する必要がない場合にのみ適切です なんでも。できないからです。また、95 を使用する可能性のあるライブラリ呼び出しを避ける必要があります。 初めの。すなわち。 103 おそらく安全ですが、113 おそらく違います。

122 に電話する 135 と呼ぶのと同じように .現在の休憩へのポインターを返し、その量だけ休憩を増やします。

void *myallocate(int n){
    return sbrk(n);
}

個々の割り当てを解放することはできませんが (malloc-overhead がないため) 、覚えておいてください）、あなたはできます スペース全体を解放 144 を呼び出して 159 への最初の呼び出しによって返された値 、したがってbrkを巻き戻します .

void *memorypool;
void initmemorypool(void){
    memorypool = sbrk(0);
}
void resetmemorypool(void){
    brk(memorypool);
}

これらのリージョンを積み重ねて、ブレークをリージョンの先頭に巻き戻すことで、最新のリージョンを破棄することもできます。

もう一つ...

163 178 よりも 2 文字短いため、コード ゴルフにも役立ちます。 .

最小限の実行可能な例

brk( ) システムコールは何をしますか?

カーネルに、ヒープと呼ばれる連続したメモリ チャンクへの読み書きを許可するように要求します。

確認しないと、セグメンテーション フォールトが発生する可能性があります。

189 なし :

#define _GNU_SOURCE
#include <unistd.h>

int main(void) {
    /* Get the first address beyond the end of the heap. */
    void *b = sbrk(0);
    int *p = (int *)b;
    /* May segfault because it is outside of the heap. */
    *p = 1;
    return 0;
}

198 で :

#define _GNU_SOURCE
#include <assert.h>
#include <unistd.h>

int main(void) {
    void *b = sbrk(0);
    int *p = (int *)b;

    /* Move it 2 ints forward */
    brk(p + 2);

    /* Use the ints. */
    *p = 1;
    *(p + 1) = 2;
    assert(*p == 1);
    assert(*(p + 1) == 2);

    /* Deallocate back. */
    brk(b);

    return 0;
}

GitHub アップストリーム。

上記は 200 がなくても新しいページにヒットせず、セグメンテーション違反にもならない可能性があります 、したがって、これは 16MiB を割り当て、211 なしで segfault する可能性が非常に高い、より積極的なバージョンです。 :

#define _GNU_SOURCE
#include <assert.h>
#include <unistd.h>

int main(void) {
    void *b;
    char *p, *end;

    b = sbrk(0);
    p = (char *)b;
    end = p + 0x1000000;
    brk(end);
    while (p < end) {
        *(p++) = 1;
    }
    brk(b);
    return 0;
}

Ubuntu 18.04 でテスト済み。

仮想アドレス空間の視覚化

224 より前 :

+------+ <-- Heap Start == Heap End

238 の後 :

+------+ <-- Heap Start + 2 * sizof(int) == Heap End 
|      |
| You can now write your ints
| in this memory area.
|      |
+------+ <-- Heap Start

248 の後 :

+------+ <-- Heap Start == Heap End

アドレス空間をよりよく理解するには、ページングに慣れておく必要があります:x86 ページングは​​どのように機能しますか?.

250 の両方が必要な理由 と 262 ?

271 もちろん 287 で実装できます + オフセット計算、どちらも便宜上存在します。

バックエンドでは、Linux カーネル v5.0 には単一のシステム コール 290 があります。 両方を実装するために使用されます:https://github.com/torvalds/linux/blob/v5.0/arch/x86/entry/syscalls/syscall_64.tbl#L23

12  common  brk         __x64_sys_brk

303 です POSIX?

317 以前は POSIX でしたが、POSIX 2001 で削除されたため、321 が必要になりました glibc ラッパーにアクセスします。

削除は 330 の導入によるものと思われます 、これは、複数の範囲を割り当て、より多くの割り当てオプションを可能にするスーパーセットです。

348 を使用すべき有効なケースはないと思います 354 の代わりに または 366

376 vs 385

396 403 を実装する古い可能性の 1 つです。 .

412 423 を実装するために現在すべての POSIX システムが使用している可能性が高い、より厳密に強力な新しいメカニズムです。 .これは最小限の実行可能な 439 です メモリ割り当ての例

442 を混ぜてもいいですか と malloc?

452 の場合 465 で実装されています 、 475 以来、それがどうして爆破できないのか、私にはわかりません 単一のメモリ範囲のみを管理します。

ただし、glibc ドキュメントでそれについて何も見つけることができませんでした。例:

• https://www.gnu.org/software/libc/manual/html_mono/libc.html#Resizing-the-Data-Segment

486 以来、おそらくそこでうまくいくでしょう 494 に使用される可能性があります .

こちらもご覧ください:

• brk/sbrk の安全でない/レガシーは何ですか?
• sbrk(0) を 2 回呼び出すと異なる値が返されるのはなぜですか?

詳細

              Legend:  t: text, d: data, b: BSS