首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往

brk()在实现malloc()时超出堆

brk()是一个系统调用,用于调整进程的堆空间大小。在实现malloc()函数时,当需要分配的内存超出了当前堆空间的大小时,可以使用brk()来扩展堆空间。

具体来说,当malloc()函数需要分配一块内存时,它会首先检查当前堆空间是否足够容纳所需的内存。如果足够,malloc()会在堆空间中找到合适的空闲块,并将其分配给请求的内存。但如果堆空间不够,malloc()就需要通过brk()来扩展堆空间。

brk()函数的作用是将进程的堆空间的结束地址(即brk指针)移动到一个新的位置,从而扩展或缩小堆空间的大小。当调用brk()时,需要传入一个新的结束地址作为参数。如果新的结束地址大于当前的结束地址,brk()会将堆空间扩展到新的结束地址;如果新的结束地址小于当前的结束地址,brk()会释放多余的堆空间。

使用brk()函数实现malloc()时,需要注意以下几点:

  1. 需要维护一个全局变量来记录当前堆空间的结束地址,以便malloc()函数能够知道可用的内存范围。
  2. 需要考虑内存对齐的问题,确保分配的内存块满足对齐要求。
  3. 需要处理内存碎片的情况,即释放掉的内存块可能会导致堆空间中出现不连续的空闲块,需要进行合并或重新分配以提高内存利用率。

在云计算领域,使用brk()函数实现malloc()是一种常见的内存管理方式,它可以灵活地管理进程的堆空间,根据需要动态地扩展或缩小内存大小。这种方式适用于需要频繁进行内存分配和释放的场景,如Web服务器、数据库系统等。

腾讯云提供了一系列与云计算相关的产品,其中包括云服务器、云数据库、云存储等。您可以通过以下链接了解更多关于腾讯云的产品和服务:

请注意,以上仅为一般性的回答,具体实现和推荐的产品可能因应用场景和需求而有所不同。

页面内容是否对你有帮助?
有帮助
没帮助

相关·内容

一文读懂 Linux 内存分配全过程

《你真的理解内存分配》一文中,我们介绍了 malloc 申请内存的原理,但其在内核怎么实现的呢?所以,本文主要分析 Linux 内核中对内存分配的实现过程。...虚拟内存分配 《你真的理解内存分配》一文中说过,调用 malloc 申请内存,最终会调用 brk 系统调用来从空间中分配内存。...down_write(&mm->mmap_sem); // 对内存管理对象进行上锁 ... // 判断空间的大小是否超出限制, 如果超出限制, 就不进行处理 rlim = current...up_write(&mm->mmap_sem); return retval; } 总结上面的代码,主要有以下几个步骤: 1、判断空间的大小是否超出限制,如果超出限制,就不作任何处理,...《你真的理解内存分配》一文中介绍过,当对没有映射的虚拟内存地址进行读写操作,CPU 将会触发 缺页异常。内核接收到 缺页异常 后, 会调用 do_page_fault 函数进行修复。

1.4K41

从C和C++内存管理来谈谈JVM的垃圾回收算法设计-上

linux中,区的内存申请,32位系统中,理论上:2^32=4G,但如上面的内存分布图可知:内核占用1G空间。 如上所知,理论上,使用malloc最大能够申请空间大约3G。...brk实现方式是将代表最大内存的_edata指针往高地址推(分配的内存小于 128k )。...标准 C 库中,提供了 malloc / free 函数分配释放内存,这两个函数底层是由 brk,mmap,munmap 这些系统调用实现的。...3、当 malloc 分配大于 128k 的内存,使用 mmap 分配内存。和栈之间找一块空闲内存分配(对应独立内存,而且初始化为 0 )。...而brk()的实现的方式很简单,就是通过 brk() 函数将顶指针向高地址移动,获得新的内存空间。

60330

申请内存底层发生了什么?

主角登场 原来,我们分配内存使用的malloc函数其实不是实现在操作系统里的,而是标准库中实现的。 ?...我们已经知道了,malloc管理的是区,注意,区和栈区之间有一片空白区域,这片空白区域的目的是什么呢?...原来malloc内存不足要向操作系统申请内存,操作系统才是真大佬,malloc不过是小弟,对每个进程,操作系统(类Unix系统)都维护了一个叫做brk的变量,brk发音break,这个brk指向了区的顶部...看起来已经讲完的故事 现在我就可以简单总结一下了,当我们申请内存,经历这样几个步骤: 程序调用malloc申请内存,注意malloc实现在标准库中 malloc开始搜索空闲内存块,如果能找到一块大小合适的就分配出去...,前两个步骤都是发生在用户态 如果malloc没有找到空闲内存块那么就像操作系统发出请求来增大堆区,这是通过系统调用brk(sbrk、mmap也可以)实现的,注意,brk是操作系统的一部分,因此当brk

64610

glibc内存管理那些事儿

malloc、free均发生在这个区域。本文将简单介绍下glibc动态内存管理方面的机制,抛砖引玉,希望能和大家多多交流。...移动brk指针,即可扩充top chunk的大小。当top chunk大小超过128k(可配置),会触发malloc_trim操作,调用sbrk(-size)将内存归还操作系统。...---- glibc实现的一些重要结构 glibc中用于维护空闲内存的结构体是malloc_state,其主要定义如下: struct malloc_state { mutex_t mutex;...---- 一些特殊情况的分析 根据上文所述,glibc调用malloc_trim,需要满足如下2个条件: 1. size(top chunk) > 128K 2. brk = top chunk->...---- 参考文章 Linux 内存管理深入分析 深入剖析glibc内存管理实现及潜在问题 十问Linux虚拟内存管理(glibc)

2.9K81

Linux进程的内存管理之malloc和mmap

通过《Linxu进程的内存管理》,我们知道了进程内存的最小单位是vma,根据不同的用处又划分了不同类型的vma,比如 heap: 动态分配和释放的内存 stack: 存放局部变量和实现函数调用 mmap...malloc linux标准libc库种,malloc函数的实现会根据分配内存的size来决定使用哪个分配函数,当size小于等于128KB,调用brk分配;当size大于128KB,调用mmap...sys_brk分配过过程主要是调整brk位置 sys_mmap分配过程中主要是和栈中间(memory mapping segment)找一段空闲的虚拟内存 ?...brk 内存是由低地址向高地址方向增长。分配内存,将heap段的最高地址指针mm->brk往高地址扩展。释放内存,把mm->brk向低地址收缩。 ?...//都需要页对齐,方便映射,mm->brk可以理解为end_brk,即当前进程的末尾 newbrk = PAGE_ALIGN(brk); oldbrk = PAGE_ALIGN(mm->brk);

4.7K10

我做了个实验!

方式一:通过 brk() 系统调用从分配内存 方式二:通过 mmap() 系统调用在文件映射区域分配内存; 方式一实现的方式很简单,就是通过 brk() 函数将「顶」指针向高地址移动,获得新的内存空间...上面说的 free 内存后内存还存在,是针对 malloc 通过 brk() 方式申请的内存的情况。...为了改进这两个问题,malloc 通过 brk() 系统调用在空间申请内存的时候,由于空间是连续的,所以直接预分配更大的内存来作为内存池,当内存释放的时候,就缓存在内存池中。...既然 brk 那么牛逼,为什么不全部使用 brk 来分配? 前面我们提到通过 brk空间分配的内存,并不会归还给操作系统,那么我们那考虑这样一个场景。...所以,malloc 实现中,充分考虑了 sbrk 和 mmap 行为上的差异及优缺点,默认分配大块内存 (128KB) 才使用 mmap 分配内存空间。

81630

【Linux 内核 内存管理】内存管理架构 ④ ( 内存分配系统调用过程 | 用户层 malloc free | 系统调用层 brk mmap | 内核层 kmalloc | 内存管理流程 )

系统调用 过程 : ① 用户应用程序调用 : 开发者 " 用户空间 “ 的 应用程序 中调用 malloc 等函数 , 申请 动态分配 ” 内存 " , ② 系统调用 : 用户空间 的 内存管理函数..., C++ 中使用的 new delete 关键字管理内存 , 其本质还是调用 malloc free 函数实现的内存管理 ; 二、内存管理流程 ---- 内存管理流程 : ① 用户层 ( 用户空间...) 内存管理 : C 语言 : C 中 , 使用 malloc 动态分配 " 内存 " , 使用 free 回收 " 内存 " ; C++ 语言 : C++ 中 , 使用 new 关键字 动态分配...内存管理 : 调用 brk sbrk mmap munmap 等系统调用函数 , brk sbrk 函数 既可以分配内存 , 又可以回收内存 , 通过 修改 起始 和 终止 地址即可实现 ; mmap..., 实现内存的 扩张或收缩 ; mmap 系统调用 : 向 Linux 操作系统 申请 " 虚拟地址空间 " 内存 , 并且将某个文件 " 映射 “ 到该申请的内存中 ; 如果 不需要映射文件

65010

你真的理解内存分配吗?

三、brk指针 由此可知,通过 malloc 函数申请的内存地址是由 空间 分配的(其实还有可能从 mmap 区分配,这种情况暂时忽略)。...在内核中,使用一个名为 brk 的指针来表示进程的 空间 的顶部,如 图4 所示: ? 所以,通过移动 brk 指针就可以达到申请(向上移动)和释放(向下移动)空间的内存。...事实上,malloc 函数就是通过移动 brk 指针来实现申请和释放内存的,Linux 提供了一个名为 brk() 的系统调用来移动 brk 指针。...查看此虚拟内存地址是否被申请(是否 brk 指针内),如果不在 brk 指针内,将会导致 Segmention Fault 错误(也就是常见的coredump),进程将会异常退出。...如果虚拟内存地址 brk 指针内,那么将此虚拟内存地址映射到物理内存地址上,完成 缺页异常 修复过程,并且返回到触发异常的地方进行运行。

1.2K50

【Linux 内核 内存管理】内存管理架构 ② ( 用户空间内存管理 | malloc | ptmalloc | 内核空间内存管理 | sys_brk | sys_mmap | sys_munmap)

函数 , FreeBSD 提供的 jemalloc 函数 , Google 提供的 tcmalloc 函数 , 操作 内存 ; 上述函数 都是 " 用户空间 " 操作内存的函数 ; malloc /...| sys_mmap | sys_munmap ) " 内核空间 " 中 , 调用 Linux 内核中的 sys_brk / sys_mmap / sys_munmap 函数 , 管理 " 内存..." ; sys_brk 通过修改 内存 的 终止地址 , 扩张 / 收缩 内存 ; sys_mmap " 内存映射区 " 分配 " 虚拟内存页 " ; sys_munmap 释放 " 虚拟内存页...内核 内存管理】Linux 内核内存管理 ② ( 动态分配内存方式 | brk 系统调用 | mmap 系统调用 | brk 系统调用源码介绍 ) 博客 ; ① brk 系统调用 : 该方式本质是...设置 " 进程数据段 “ 的 结束地址 , 将该 ” 结束地址 " 向 高或低 移动 , 实现内存的 扩张或收缩 ; ② mmap 系统调用 : 向 Linux 操作系统 申请 " 虚拟地址空间 "

91810

【春节红包系列】一次内存泄漏引发的血案

只有真正使用到这片内存空间,才会涉及到物理内存页的的分配等(内核管理,页错误)。...---- Linux下动态内存分配实现机制 C、C++的动态内存分配、管理都是基于malloc和free的,动态内存即虚拟空间区。另外多说一句,malloc和free操作的也是虚拟地址空间。...malloc,动态内存分配函数。是通过brk(sbrk)和mmap这两个系统调用实现的。 结合上文进程虚拟空间图,brk(sbrk)是将数据段(.data)的最高地址指针_edata往高地址推。...标准C库中,提供了malloc/free函数分配释放内存,这两个函数底层是由brk,mmap,munmap这些系统调用实现的。 如何查看进程发生缺页中断的次数?...情况二、malloc大于128k的内存,使用mmap分配内存,和栈之间找一块空闲内存分配(对应独立内存,而且初始化为0),如下图: 1518880123_29.png 进程调用C=malloc(200K

6.6K142

一次“内存泄露”引发的血案

只有真正使用到这片内存空间,才会涉及到物理内存页的分配等(内核管理,页错误)。...Linux下动态内存分配实现机制 C、C++的动态内存分配、管理都是基于malloc和free的,动态内存即虚拟空间区。另外多说一句,malloc和free操作的也是虚拟地址空间。...malloc,动态内存分配函数。是通过brk(sbrk)和mmap这两个系统调用实现的。 结合上文进程虚拟空间图,brk(sbrk)是将数据段(.data)的最高地址指针_edata往高地址推。...标准C库中,提供了malloc/free函数分配释放内存,这两个函数底层是由brk,mmap,munmap这些系统调用实现的。 如何查看进程发生缺页终端的次数?...情况二、malloc大于128k的内存,使用mmap分配内存,和栈之间找一块空闲内存分配(对应独立内存,而且初始化为0),如下图: ?

2.7K41

【Linux 内核 内存管理】内存管理系统调用 ② ( mmap 创建内存映射 | mmap 创建内存映射 与 malloc 申请内存对比 | mmap 创建内存映射 与 普通文件操作对比 )

文章目录 一、mmap 创建内存映射 与 malloc 申请内存对比 1、malloc 函数原型 2、malloc 申请动态内存过程 3、malloc 使用的系统调用判定 ( brk | mmap )...函数申请内存原理 : " 内存 " 动态分配 的 系统调用 过程 ; ① 用户应用程序调用 : 开发者 " 用户空间 “ 的 应用程序 中调用 malloc 等函数 , 申请 动态分配 ” 内存...free | 系统调用层 brk mmap | 内核层 kmalloc | 内存管理流程 ) 博客 ; 3、malloc 使用的系统调用判定 ( brk | mmap ) 内核层 使用 kmalloc...对比 ---- 使用 mmap 系统调用 与 传统文件 操作 对比 : 传统的文件操作 , 首先调用 fopen 函数打开文件 , 然后调用 fread fwrite 等函数操作文件 , 这些操作 ...避免了 用户模式 与 内核模式 切换的开销 , 提高了文件操作的性能 ; 此外 , 多个进程之间 , 可以使用 mmap 系统调用 创建 共享的 " 文件映射 “ 类型的 ” 内存映射 “ , 进而实现

6.1K20

malloc 背后的系统知识

虚拟内存系统可以需要创建、页面调入或者调出二级页表,从而减轻内存的压力。...目标文件中这个节不占据实际的空间,它仅仅是一个占位符。 3. malloc 实现 1. 内存管理 我们常说的 malloc 函数是 glibc 提供的库函数。...ptmalloc 对于申请内存小于 128KB ,分配是段,使用系统调用 brk() 或者 sbrk()。如果大于 128 KB 的话,分配在映射区,使用系统调用 mmap()。...2. brk, sbrk 段申请的话,使用系统调用 brk 或者 sbrk。...sbrk 将 brk 指针向后移动指定字节,返回依赖于系统实现,或者返回移动前的 brk 位置,或者返回移动后的 brk 位置。下面使用 sbrk 实现一个巨简单的 malloc

95511

ptmalloc与glibc漏洞利用

概念 先不看分配策略,malloc中的空间是从何而来的呢?了解的朋友应该都知道是通过brk/mmap系统调用实现。...dl1 当然,现代的实现中为了更加充分利用内存,去掉了使用中的chunk末尾的Tag。因为当chunk使用中,这些字段是用不到的。...ptmalloc ptmalloc从dlmalloc中fork而来,其名字(pthread-malloc)也预示着其对多线程的支持,2006年集成到glibc中作为默认分配器实现。...漏洞利用 漏洞利用的核心是产生非预期的操作,通过内存布局实现读写或者控制流劫持。漏洞利用也一样,我们的目标是通过小小的漏洞去构造出蝴蝶效应,代码和数据的有序交互中开辟出一条新的道路。...prev_size,导致释放出现重叠的块。

60430

PWN从入门到放弃(13)——了解

0x00 什么是 是分配给每个程序的一个内存区域。与堆栈不同,内存可以动态分配。这意味着程序可以需要中 “申请 “和 “释放 “内存。...这两个函数更底层上是使用brk()和mmap()这两个系统调用来管理内存的。​...当我们程序中第一次申请内存还没有heap段,因此 132KB 的heap段,也就是我们的main_arena,会被创建(通过brk()),无论我们申请的内存是多大。...如果连 Top chunk 都不够用了,那么​: main_arena中,用brk()扩张 Top chunk​ non_main_arena中,用mmap()分配新的​ 注:Top chunk...0x06 Bin 的结构​ bin 是实现了空闲链表的数据结构,用来存储空闲 chunk,可分为:​ 10 个 fast bins,存储fastbinsY中 1 个 unsorted bin,存储bin

15210

记一次内存占用问题的调查过程

既然内碎片不能直接释放,导致疑似“内存泄露”问题,为什么 malloc 不全部使用 mmap 来实现呢(mmap分配的内存可以会通过 munmap 进行 free ,实现真正释放)?...twemproxy中mbuf的申请和msg的申请是间隔申请的,并且都不会大于128k,所以内存都是通过brk申请的内存,当只尝试释放掉所有的mbuf内存后,操作系统看来是通过brk申请的内存中出现了非常多的空洞...,并且它就紧邻着数据段,这说明malloc的背后是用brk函数来实现的。...当 arena 空间不足,它可以通过增加brk的方式来增加的空间。类似地,arena 也可以通过减小 brk 来缩小自己的空间。...当后面程序再次申请内存 glibc 中管理的内存充足的情况下,glibc 就会根据分配的算法来给程序分配相应的内存。

3.7K31

10张图22段代码,万字长文带你搞懂虚拟内存模型和malloc内部原理

,虚拟内存地址通常是连续的地址空间,由操作系统的内存管理模块控制,触发缺页中断利用分页技术将实际的物理内存分配给虚拟内存,而且64位机器虚拟内存的空间大小远超出实际物理内存的大小,使得进程可以使用比物理内存大小更多的内存空间...021dc000-021fd000,并且可读可写,而且021dc000<0x21dc010<021fd000,这就可以确认字符串的地址中,中的索引是0x10(至于为什么是0x10,后面会讲到),...堆栈空间 首先验证栈空间的位置,我们都知道C中局部变量是存储栈空间的,malloc分配的内存是存储空间,所以可以通过打印出局部变量地址和malloc的返回内存地址的方式来验证堆栈空间整个虚拟空间中的位置...主要调用brk系统调用来操作内存. man brk ......brk系统调用,首次调用malloc,内部会通过brk系统调用更改程序中断地址,分配出一大块内存空间,后续再调用mallocmalloc内部会优先使用之前分配出来的内存空间,直到内部内存空间已经不够再次分配给外部才会再次触发

76530

转让malloc()该功能后,发生了什么事内核?附malloc()和free()实现

特此声明:本文中,引用另一篇文章和帖子,结合的概括的理解malloc()函数的实现机制。 我们常常会在C程序中调用malloc()函数动态分配一块连续的内存空间并使用它们。...malloc()是一个API,这个函数在库中封装了系统调用brk。因此假设调用malloc,那么首先会引发brk系统调用运行的过程。...那么必须先通过find_vma_intersection()检查扩大以后的是否与已经存在的某个虚拟内存重合,怎样重合则直接退出。否则,调用do_brk()进行接下来扩大堆的各种工作。...同一候结束do_brk()。否则,继续分配新的线性区。...整个缺页异常的处理过程很复杂,我们这里仅仅关注与malloc()有关的那一条运行路径。 当CPU产生一个异常,将会跳转到异常处理的整个处理流程中。

25920
领券