malloc 使用什么系统调用？

Question

我正在研究内存管理，并且有一个关于 malloc 如何工作的问题。malloc手册页指出：

通常，malloc()从堆中分配内存，并根据需要调整堆的大小，使用sbrk(2). 当分配大于MMAP_THRESHOLD字节的内存块时，glibcmalloc() 实现会使用mmap(2). MMAP_THRESHOLD默认情况下为 128 kB，但可以使用 进行调整mallopt(3)。

为了验证一下，我用一段代码做了实验：

#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>

int main()
{
    int size = 10;
    int *p = malloc(size);

    if(p)
    {
        printf("allocated %d bytes at addr: %p \n", size, p);
        free(p);
    }
    else
    {
        free(p);
    }

    return 0;
}

我用strace跟踪了这个程序，看看使用了什么系统调用。结果如下：

为什么在这个例子中malloc调用mmap而不是brk？

Answer 1

mmap()当程序加载共享库时，所有这些调用都是程序启动的一部分。这是您在strace大多数程序中都会看到的标准内容。

真正的动作在最后几行：

• brk()打来的两个电话malloc()。
• 一个fstat()电话write()从 打来printf()。

您可以在顶部添加打印输出，main()以查看代码何时实际开始运行。

^{（直接调用write()系统调用而不是使用printf()or打印非常重要puts()。stdio 函数malloc()在内部调用，这会混淆我们要测试的内容。）}

#include <unistd.h>

int main()
{
    write(1, "start\n", 6);

    ...
}

当我这样做时，我write()在 之前看到了调用brk(NULL)，我在下面用空行标记了它：

...
mmap(0x7f1b34802000, 24576, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_DENYWRITE, 3, 0x1e7000) = 0x7f1b34802000
mmap(0x7f1b34808000, 15072, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_FIXED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0) = 0x7f1b34808000
close(3)                                = 0
arch_prctl(ARCH_SET_FS, 0x7f1b34a124c0) = 0
mprotect(0x7f1b34802000, 16384, PROT_READ) = 0
mprotect(0x558c3cd9a000, 4096, PROT_READ) = 0
mprotect(0x7f1b34a33000, 4096, PROT_READ) = 0
munmap(0x7f1b34a13000, 128122)          = 0

write(1, "start\n", 6)                  = 6
brk(NULL)                               = 0x558c3dc58000
brk(0x558c3dc79000)                     = 0x558c3dc79000
fstat(1, {st_mode=S_IFCHR|0620, st_rdev=makedev(136, 4), ...}) = 0
write(1, "allocated 10 bytes at addr: 0x55"..., 44) = 44
exit_group(0)                           = ?
+++ exited with 0 +++