記憶體分配器一

glibc記憶體管理學習

x86平台linux程序記憶體布局：

text：elf格式程式**

data：程式執行時就能確定的資料，可讀可寫

bss：沒有初始化的全域性變數和靜態表裡

heap

stack：由編譯器自動分配釋放，存放函式引數、區域性變數等

mmap：對映區域

實現乙個malloc

分頁與位址

現代作業系統中，不論是虛擬記憶體還是物理記憶體，都不是以位元組為單位進行管理的，而是以頁（page）為單位。一般記憶體頁的大小為4k（4096byte），需要12位的位址，記憶體位址是以頁號加乙個12位的偏移組成。

實現malloc

void * malloc(size_t size)

函式的主要功能是分配大小至少為size引數所指定的位元組數並返回乙個乙個指標指向該記憶體位址的首位址

實現參照

首先簡單實現函式：

imalloc.h:

#ifndef imalloc_h

#define imalloc_h
#include
#include
void *imalloc(size_t size);
#endif`

#include

"imalloc.h"
void
*imalloc(size_t size)

void *sbrk(intptr_t increment);

是用來獲取heap區域的break點，由於受物理儲存量的限制，整個堆虛擬記憶體空間不可能全部對映到實際物理記憶體位址中。從堆起始位址到break之間的位址空間為對映好的，可以供程序訪問；而從break往上，是未對映的位址空間，如果訪問這段空間則程式會報錯。

main.c:

#include"imalloc.h"

int main(void)

gcc -g main.c imalloc.c -o main

(gdb) start

然後執行到

(gdb) n

10 p[2]=3;

可以檢視記憶體如下，p[0]和p[1]中的值為1和2

(gdb) x/8a p

0x804b010: 0x0 0x0 0x0 0x0

越界操作，修改了p[2]位址中的值

(gdb) n

0x804b010: 0x0 0x0 0x0 0x0

然後執行將值修改回來

(gdb) n

0x804b010: 0x0 0x0 0x0 0x

當執行到pp[1028]=10這段**之前，可以修改當前heap的break後面記憶體的值。

(gdb) n

0x804b010: 0x5 0x0 0x0 0x0

當前break指向的位址為如下所示，在pp[2]之前

(gdb) display cur

1: cur = (void *) 0x804b00c

但是當我們訪問超出一頁記憶體（4k）時，會報錯

program received signal sigsegv, segmentation fault.

14 pp[1028]=10;

說明了一點heap上面對映的區域是一頁一頁對映的，當訪問當前break之後的一頁的記憶體時會出錯。

當修改**為如下時，則可以正常執行。

int

*pp=(int
*)imalloc(sizeof(int)*1028);

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