malloc & sysmalloc
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Allocation Order Summary
(Es werden keine Überprüfungen in dieser Zusammenfassung erklärt und einige Fälle wurden der Kürze halber weggelassen)
__libc_malloc
versucht, einen Chunk aus dem tcache zu erhalten, wenn nicht, ruft es_int_malloc
auf_int_malloc
:- Versucht, die Arena zu generieren, wenn keine vorhanden ist
- Wenn ein schneller Bin-Chunk der richtigen Größe vorhanden ist, verwende ihn
- Fülle den tcache mit anderen schnellen Chunks
- Wenn ein kleiner Bin-Chunk der richtigen Größe vorhanden ist, verwende ihn
- Fülle den tcache mit anderen Chunks dieser Größe
- Wenn die angeforderte Größe nicht für kleine Bins ist, konsolidiere den schnellen Bin in den unsortierten Bin
- Überprüfe den unsortierten Bin, verwende den ersten Chunk mit genügend Platz
- Wenn der gefundene Chunk größer ist, teile ihn, um einen Teil zurückzugeben und den Rest wieder in den unsortierten Bin zu legen
- Wenn ein Chunk die gleiche Größe wie die angeforderte Größe hat, verwende ihn, um den tcache zu füllen, anstatt ihn zurückzugeben (bis der tcache voll ist, dann den nächsten zurückgeben)
- Für jeden überprüften Chunk kleinerer Größe, lege ihn in seinen jeweiligen kleinen oder großen Bin
- Überprüfe den großen Bin im Index der angeforderten Größe
- Beginne mit der Suche vom ersten Chunk, der größer als die angeforderte Größe ist; wenn einer gefunden wird, gib ihn zurück und füge die Reste dem kleinen Bin hinzu
- Überprüfe die großen Bins von den nächsten Indizes bis zum Ende
- Überprüfe vom nächsten größeren Index auf einen Chunk, teile den zuerst gefundenen Chunk, um ihn für die angeforderte Größe zu verwenden, und füge den Rest dem unsortierten Bin hinzu
- Wenn in den vorherigen Bins nichts gefunden wird, hole einen Chunk vom Top-Chunk
- Wenn der Top-Chunk nicht groß genug war, vergrößere ihn mit
sysmalloc
__libc_malloc
Die malloc
-Funktion ruft tatsächlich __libc_malloc
auf. Diese Funktion überprüft den tcache, um zu sehen, ob ein verfügbarer Chunk der gewünschten Größe vorhanden ist. Wenn ja, wird er verwendet, und wenn nicht, wird überprüft, ob es sich um einen einzelnen Thread handelt, und in diesem Fall wird _int_malloc
in der Hauptarena aufgerufen, und wenn nicht, wird _int_malloc
in der Arena des Threads aufgerufen.
__libc_malloc code
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/master/malloc/malloc.c
#if IS_IN (libc)
void *
__libc_malloc (size_t bytes)
{
mstate ar_ptr;
void *victim;
_Static_assert (PTRDIFF_MAX <= SIZE_MAX / 2,
"PTRDIFF_MAX is not more than half of SIZE_MAX");
if (!__malloc_initialized)
ptmalloc_init ();
#if USE_TCACHE
/* int_free also calls request2size, be careful to not pad twice. */
size_t tbytes = checked_request2size (bytes);
if (tbytes == 0)
{
__set_errno (ENOMEM);
return NULL;
}
size_t tc_idx = csize2tidx (tbytes);
MAYBE_INIT_TCACHE ();
DIAG_PUSH_NEEDS_COMMENT;
if (tc_idx < mp_.tcache_bins
&& tcache != NULL
&& tcache->counts[tc_idx] > 0)
{
victim = tcache_get (tc_idx);
return tag_new_usable (victim);
}
DIAG_POP_NEEDS_COMMENT;
#endif
if (SINGLE_THREAD_P)
{
victim = tag_new_usable (_int_malloc (&main_arena, bytes));
assert (!victim || chunk_is_mmapped (mem2chunk (victim)) ||
&main_arena == arena_for_chunk (mem2chunk (victim)));
return victim;
}
arena_get (ar_ptr, bytes);
victim = _int_malloc (ar_ptr, bytes);
/* Retry with another arena only if we were able to find a usable arena
before. */
if (!victim && ar_ptr != NULL)
{
LIBC_PROBE (memory_malloc_retry, 1, bytes);
ar_ptr = arena_get_retry (ar_ptr, bytes);
victim = _int_malloc (ar_ptr, bytes);
}
if (ar_ptr != NULL)
__libc_lock_unlock (ar_ptr->mutex);
victim = tag_new_usable (victim);
assert (!victim || chunk_is_mmapped (mem2chunk (victim)) ||
ar_ptr == arena_for_chunk (mem2chunk (victim)));
return victim;
}
Beachten Sie, dass der zurückgegebene Zeiger immer mit tag_new_usable
gekennzeichnet wird, aus dem Code:
void *tag_new_usable (void *ptr)
Allocate a new random color and use it to color the user region of
a chunk; this may include data from the subsequent chunk's header
if tagging is sufficiently fine grained. Returns PTR suitably
recolored for accessing the memory there.
_int_malloc
Dies ist die Funktion, die Speicher unter Verwendung der anderen Bins und des Top-Chunks zuweist.
- Start
Es beginnt mit der Definition einiger Variablen und der Ermittlung der tatsächlichen Größe, die der angeforderte Speicherplatz haben muss:
_int_malloc start
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L3847
static void *
_int_malloc (mstate av, size_t bytes)
{
INTERNAL_SIZE_T nb; /* normalized request size */
unsigned int idx; /* associated bin index */
mbinptr bin; /* associated bin */
mchunkptr victim; /* inspected/selected chunk */
INTERNAL_SIZE_T size; /* its size */
int victim_index; /* its bin index */
mchunkptr remainder; /* remainder from a split */
unsigned long remainder_size; /* its size */
unsigned int block; /* bit map traverser */
unsigned int bit; /* bit map traverser */
unsigned int map; /* current word of binmap */
mchunkptr fwd; /* misc temp for linking */
mchunkptr bck; /* misc temp for linking */
#if USE_TCACHE
size_t tcache_unsorted_count; /* count of unsorted chunks processed */
#endif
/*
Convert request size to internal form by adding SIZE_SZ bytes
overhead plus possibly more to obtain necessary alignment and/or
to obtain a size of at least MINSIZE, the smallest allocatable
size. Also, checked_request2size returns false for request sizes
that are so large that they wrap around zero when padded and
aligned.
*/
nb = checked_request2size (bytes);
if (nb == 0)
{
__set_errno (ENOMEM);
return NULL;
}
Arena
Im unwahrscheinlichen Fall, dass es keine verwendbaren Arenen gibt, verwendet es sysmalloc
, um einen Chunk von mmap
zu erhalten:
_int_malloc nicht Arena
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L3885C3-L3893C6
/* There are no usable arenas. Fall back to sysmalloc to get a chunk from
mmap. */
if (__glibc_unlikely (av == NULL))
{
void *p = sysmalloc (nb, av);
if (p != NULL)
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}
Fast Bin
Wenn die benötigte Größe innerhalb der Fast Bins-Größen liegt, versuchen Sie, einen Chunk aus dem Fast Bin zu verwenden. Grundsätzlich wird basierend auf der Größe der Fast Bin-Index gefunden, an dem sich gültige Chunks befinden sollten, und falls vorhanden, wird einer davon zurückgegeben.
Darüber hinaus, wenn tcache aktiviert ist, wird der tcache bin dieser Größe mit Fast Bins gefüllt.
Während dieser Aktionen werden hier einige Sicherheitsprüfungen durchgeführt:
- Wenn der Chunk nicht ausgerichtet ist:
malloc(): unaligned fastbin chunk detected 2
- Wenn der vorwärts gerichtete Chunk nicht ausgerichtet ist:
malloc(): unaligned fastbin chunk detected
- Wenn der zurückgegebene Chunk eine Größe hat, die aufgrund seines Index im Fast Bin nicht korrekt ist:
malloc(): memory corruption (fast)
- Wenn ein Chunk, der verwendet wird, um den tcache zu füllen, nicht ausgerichtet ist:
malloc(): unaligned fastbin chunk detected 3
_int_malloc fast bin
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L3895C3-L3967C6
/*
If the size qualifies as a fastbin, first check corresponding bin.
This code is safe to execute even if av is not yet initialized, so we
can try it without checking, which saves some time on this fast path.
*/
#define REMOVE_FB(fb, victim, pp) \
do \
{ \
victim = pp; \
if (victim == NULL) \
break; \
pp = REVEAL_PTR (victim->fd); \
if (__glibc_unlikely (pp != NULL && misaligned_chunk (pp))) \
malloc_printerr ("malloc(): unaligned fastbin chunk detected"); \
} \
while ((pp = catomic_compare_and_exchange_val_acq (fb, pp, victim)) \
!= victim); \
if ((unsigned long) (nb) <= (unsigned long) (get_max_fast ()))
{
idx = fastbin_index (nb);
mfastbinptr *fb = &fastbin (av, idx);
mchunkptr pp;
victim = *fb;
if (victim != NULL)
{
if (__glibc_unlikely (misaligned_chunk (victim)))
malloc_printerr ("malloc(): unaligned fastbin chunk detected 2");
if (SINGLE_THREAD_P)
*fb = REVEAL_PTR (victim->fd);
else
REMOVE_FB (fb, pp, victim);
if (__glibc_likely (victim != NULL))
{
size_t victim_idx = fastbin_index (chunksize (victim));
if (__builtin_expect (victim_idx != idx, 0))
malloc_printerr ("malloc(): memory corruption (fast)");
check_remalloced_chunk (av, victim, nb);
#if USE_TCACHE
/* While we're here, if we see other chunks of the same size,
stash them in the tcache. */
size_t tc_idx = csize2tidx (nb);
if (tcache != NULL && tc_idx < mp_.tcache_bins)
{
mchunkptr tc_victim;
/* While bin not empty and tcache not full, copy chunks. */
while (tcache->counts[tc_idx] < mp_.tcache_count
&& (tc_victim = *fb) != NULL)
{
if (__glibc_unlikely (misaligned_chunk (tc_victim)))
malloc_printerr ("malloc(): unaligned fastbin chunk detected 3");
if (SINGLE_THREAD_P)
*fb = REVEAL_PTR (tc_victim->fd);
else
{
REMOVE_FB (fb, pp, tc_victim);
if (__glibc_unlikely (tc_victim == NULL))
break;
}
tcache_put (tc_victim, tc_idx);
}
}
#endif
void *p = chunk2mem (victim);
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}
}
}
Small Bin
Wie in einem Kommentar angegeben, halten kleine Bins eine Größe pro Index, daher ist die Überprüfung, ob ein gültiger Chunk verfügbar ist, super schnell, sodass nach den schnellen Bins die kleinen Bins überprüft werden.
Die erste Überprüfung besteht darin, herauszufinden, ob die angeforderte Größe in einem kleinen Bin sein könnte. In diesem Fall wird der entsprechende Index im kleinen Bin ermittelt und geprüft, ob es irgendeinen verfügbaren Chunk gibt.
Dann wird eine Sicherheitsüberprüfung durchgeführt, die prüft:
- ob
victim->bk->fd = victim
. Um sicherzustellen, dass beide Chunks korrekt verknüpft sind.
In diesem Fall erhält der Chunk das inuse
-Bit, die doppelt verkettete Liste wird korrigiert, sodass dieser Chunk daraus verschwindet (da er verwendet wird), und das Non-Main-Arena-Bit wird bei Bedarf gesetzt.
Schließlich füllen Sie den tcache-Index der angeforderten Größe mit anderen Chunks im kleinen Bin (falls vorhanden).
_int_malloc small bin
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L3895C3-L3967C6
/*
If a small request, check regular bin. Since these "smallbins"
hold one size each, no searching within bins is necessary.
(For a large request, we need to wait until unsorted chunks are
processed to find best fit. But for small ones, fits are exact
anyway, so we can check now, which is faster.)
*/
if (in_smallbin_range (nb))
{
idx = smallbin_index (nb);
bin = bin_at (av, idx);
if ((victim = last (bin)) != bin)
{
bck = victim->bk;
if (__glibc_unlikely (bck->fd != victim))
malloc_printerr ("malloc(): smallbin double linked list corrupted");
set_inuse_bit_at_offset (victim, nb);
bin->bk = bck;
bck->fd = bin;
if (av != &main_arena)
set_non_main_arena (victim);
check_malloced_chunk (av, victim, nb);
#if USE_TCACHE
/* While we're here, if we see other chunks of the same size,
stash them in the tcache. */
size_t tc_idx = csize2tidx (nb);
if (tcache != NULL && tc_idx < mp_.tcache_bins)
{
mchunkptr tc_victim;
/* While bin not empty and tcache not full, copy chunks over. */
while (tcache->counts[tc_idx] < mp_.tcache_count
&& (tc_victim = last (bin)) != bin)
{
if (tc_victim != 0)
{
bck = tc_victim->bk;
set_inuse_bit_at_offset (tc_victim, nb);
if (av != &main_arena)
set_non_main_arena (tc_victim);
bin->bk = bck;
bck->fd = bin;
tcache_put (tc_victim, tc_idx);
}
}
}
#endif
void *p = chunk2mem (victim);
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}
}
malloc_consolidate
Wenn es kein kleiner Block war, ist es ein großer Block, und in diesem Fall wird malloc_consolidate
aufgerufen, um Speicherfragmentierung zu vermeiden.
malloc_consolidate Aufruf
/*
If this is a large request, consolidate fastbins before continuing.
While it might look excessive to kill all fastbins before
even seeing if there is space available, this avoids
fragmentation problems normally associated with fastbins.
Also, in practice, programs tend to have runs of either small or
large requests, but less often mixtures, so consolidation is not
invoked all that often in most programs. And the programs that
it is called frequently in otherwise tend to fragment.
*/
else
{
idx = largebin_index (nb);
if (atomic_load_relaxed (&av->have_fastchunks))
malloc_consolidate (av);
}
Die malloc consolidate-Funktion entfernt im Wesentlichen Chunks aus dem Fast Bin und platziert sie im unsortierten Bin. Nach dem nächsten malloc werden diese Chunks in ihren jeweiligen kleinen/schnellen Bins organisiert.
Beachten Sie, dass, wenn beim Entfernen dieser Chunks festgestellt wird, dass sie mit vorherigen oder nachfolgenden Chunks, die nicht in Verwendung sind, gefunden werden, sie entlinkt und zusammengeführt werden, bevor der endgültige Chunk im unsortierten Bin platziert wird.
Für jeden Fast Bin Chunk werden einige Sicherheitsprüfungen durchgeführt:
- Wenn der Chunk nicht ausgerichtet ist, wird ausgelöst:
malloc_consolidate(): unaligned fastbin chunk detected
- Wenn der Chunk eine andere Größe hat als die, die er aufgrund des Index, in dem er sich befindet, haben sollte:
malloc_consolidate(): invalid chunk size
- Wenn der vorherige Chunk nicht in Verwendung ist und der vorherige Chunk eine andere Größe hat als die, die durch
prev_chunk
angegeben ist:corrupted size vs. prev_size in fastbins
malloc_consolidate function
// https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L4810C1-L4905C2
static void malloc_consolidate(mstate av)
{
mfastbinptr* fb; /* current fastbin being consolidated */
mfastbinptr* maxfb; /* last fastbin (for loop control) */
mchunkptr p; /* current chunk being consolidated */
mchunkptr nextp; /* next chunk to consolidate */
mchunkptr unsorted_bin; /* bin header */
mchunkptr first_unsorted; /* chunk to link to */
/* These have same use as in free() */
mchunkptr nextchunk;
INTERNAL_SIZE_T size;
INTERNAL_SIZE_T nextsize;
INTERNAL_SIZE_T prevsize;
int nextinuse;
atomic_store_relaxed (&av->have_fastchunks, false);
unsorted_bin = unsorted_chunks(av);
/*
Remove each chunk from fast bin and consolidate it, placing it
then in unsorted bin. Among other reasons for doing this,
placing in unsorted bin avoids needing to calculate actual bins
until malloc is sure that chunks aren't immediately going to be
reused anyway.
*/
maxfb = &fastbin (av, NFASTBINS - 1);
fb = &fastbin (av, 0);
do {
p = atomic_exchange_acquire (fb, NULL);
if (p != 0) {
do {
{
if (__glibc_unlikely (misaligned_chunk (p)))
malloc_printerr ("malloc_consolidate(): "
"unaligned fastbin chunk detected");
unsigned int idx = fastbin_index (chunksize (p));
if ((&fastbin (av, idx)) != fb)
malloc_printerr ("malloc_consolidate(): invalid chunk size");
}
check_inuse_chunk(av, p);
nextp = REVEAL_PTR (p->fd);
/* Slightly streamlined version of consolidation code in free() */
size = chunksize (p);
nextchunk = chunk_at_offset(p, size);
nextsize = chunksize(nextchunk);
if (!prev_inuse(p)) {
prevsize = prev_size (p);
size += prevsize;
p = chunk_at_offset(p, -((long) prevsize));
if (__glibc_unlikely (chunksize(p) != prevsize))
malloc_printerr ("corrupted size vs. prev_size in fastbins");
unlink_chunk (av, p);
}
if (nextchunk != av->top) {
nextinuse = inuse_bit_at_offset(nextchunk, nextsize);
if (!nextinuse) {
size += nextsize;
unlink_chunk (av, nextchunk);
} else
clear_inuse_bit_at_offset(nextchunk, 0);
first_unsorted = unsorted_bin->fd;
unsorted_bin->fd = p;
first_unsorted->bk = p;
if (!in_smallbin_range (size)) {
p->fd_nextsize = NULL;
p->bk_nextsize = NULL;
}
set_head(p, size | PREV_INUSE);
p->bk = unsorted_bin;
p->fd = first_unsorted;
set_foot(p, size);
}
else {
size += nextsize;
set_head(p, size | PREV_INUSE);
av->top = p;
}
} while ( (p = nextp) != 0);
}
} while (fb++ != maxfb);
}
Unsortierte Bin
Es ist Zeit, die unsortierte Bin auf einen potenziell gültigen Chunk zu überprüfen, der verwendet werden kann.
Start
Dies beginnt mit einer großen for-Schleife, die die unsortierte Bin in Richtung bk
durchläuft, bis sie das Ende (die Arena-Struktur) erreicht mit while ((victim = unsorted_chunks (av)->bk) != unsorted_chunks (av))
Darüber hinaus werden bei jeder Berücksichtigung eines neuen Chunks einige Sicherheitsprüfungen durchgeführt:
- Wenn die Chunk-Größe seltsam ist (zu klein oder zu groß):
malloc(): invalid size (unsorted)
- Wenn die Größe des nächsten Chunks seltsam ist (zu klein oder zu groß):
malloc(): invalid next size (unsorted)
- Wenn die vorherige Größe, die durch den nächsten Chunk angegeben wird, von der Größe des Chunks abweicht:
malloc(): mismatching next->prev_size (unsorted)
- Wenn nicht
victim->bck->fd == victim
oder nichtvictim->fd == av
(Arena):malloc(): unsorted double linked list corrupted
- Da wir immer den letzten überprüfen, sollte
fd
immer auf die Arena-Struktur zeigen. - Wenn der nächste Chunk nicht angibt, dass der vorherige in Benutzung ist:
malloc(): invalid next->prev_inuse (unsorted)
_int_malloc
unsorted bin start
/*
Process recently freed or remaindered chunks, taking one only if
it is exact fit, or, if this a small request, the chunk is remainder from
the most recent non-exact fit. Place other traversed chunks in
bins. Note that this step is the only place in any routine where
chunks are placed in bins.
The outer loop here is needed because we might not realize until
near the end of malloc that we should have consolidated, so must
do so and retry. This happens at most once, and only when we would
otherwise need to expand memory to service a "small" request.
*/
#if USE_TCACHE
INTERNAL_SIZE_T tcache_nb = 0;
size_t tc_idx = csize2tidx (nb);
if (tcache != NULL && tc_idx < mp_.tcache_bins)
tcache_nb = nb;
int return_cached = 0;
tcache_unsorted_count = 0;
#endif
for (;; )
{
int iters = 0;
while ((victim = unsorted_chunks (av)->bk) != unsorted_chunks (av))
{
bck = victim->bk;
size = chunksize (victim);
mchunkptr next = chunk_at_offset (victim, size);
if (__glibc_unlikely (size <= CHUNK_HDR_SZ)
|| __glibc_unlikely (size > av->system_mem))
malloc_printerr ("malloc(): invalid size (unsorted)");
if (__glibc_unlikely (chunksize_nomask (next) < CHUNK_HDR_SZ)
|| __glibc_unlikely (chunksize_nomask (next) > av->system_mem))
malloc_printerr ("malloc(): invalid next size (unsorted)");
if (__glibc_unlikely ((prev_size (next) & ~(SIZE_BITS)) != size))
malloc_printerr ("malloc(): mismatching next->prev_size (unsorted)");
if (__glibc_unlikely (bck->fd != victim)
|| __glibc_unlikely (victim->fd != unsorted_chunks (av)))
malloc_printerr ("malloc(): unsorted double linked list corrupted");
if (__glibc_unlikely (prev_inuse (next)))
malloc_printerr ("malloc(): invalid next->prev_inuse (unsorted)");
wenn in_smallbin_range
Wenn der Chunk größer ist als die angeforderte Größe, verwende ihn und setze den Rest des Chunk-Speichers in die unsortierte Liste und aktualisiere das last_remainder
damit.
_int_malloc
unsortierte Bin in_smallbin_range
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/master/malloc/malloc.c#L4090C11-L4124C14
/*
If a small request, try to use last remainder if it is the
only chunk in unsorted bin. This helps promote locality for
runs of consecutive small requests. This is the only
exception to best-fit, and applies only when there is
no exact fit for a small chunk.
*/
if (in_smallbin_range (nb) &&
bck == unsorted_chunks (av) &&
victim == av->last_remainder &&
(unsigned long) (size) > (unsigned long) (nb + MINSIZE))
{
/* split and reattach remainder */
remainder_size = size - nb;
remainder = chunk_at_offset (victim, nb);
unsorted_chunks (av)->bk = unsorted_chunks (av)->fd = remainder;
av->last_remainder = remainder;
remainder->bk = remainder->fd = unsorted_chunks (av);
if (!in_smallbin_range (remainder_size))
{
remainder->fd_nextsize = NULL;
remainder->bk_nextsize = NULL;
}
set_head (victim, nb | PREV_INUSE |
(av != &main_arena ? NON_MAIN_ARENA : 0));
set_head (remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
set_foot (remainder, remainder_size);
check_malloced_chunk (av, victim, nb);
void *p = chunk2mem (victim);
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}
Wenn dies erfolgreich war, geben Sie den Chunk zurück und es ist vorbei, andernfalls fahren Sie mit der Ausführung der Funktion fort...
wenn gleiche Größe
Fahren Sie fort, den Chunk aus dem Bin zu entfernen, falls die angeforderte Größe genau der des Chunks entspricht:
- Wenn der tcache nicht gefüllt ist, fügen Sie ihn dem tcache hinzu und fahren Sie fort, indem Sie angeben, dass es einen tcache-Chunks gibt, der verwendet werden könnte
- Wenn der tcache voll ist, verwenden Sie ihn einfach und geben Sie ihn zurück
_int_malloc
unsorted bin gleiche Größe
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/master/malloc/malloc.c#L4126C11-L4157C14
/* remove from unsorted list */
unsorted_chunks (av)->bk = bck;
bck->fd = unsorted_chunks (av);
/* Take now instead of binning if exact fit */
if (size == nb)
{
set_inuse_bit_at_offset (victim, size);
if (av != &main_arena)
set_non_main_arena (victim);
#if USE_TCACHE
/* Fill cache first, return to user only if cache fills.
We may return one of these chunks later. */
if (tcache_nb > 0
&& tcache->counts[tc_idx] < mp_.tcache_count)
{
tcache_put (victim, tc_idx);
return_cached = 1;
continue;
}
else
{
#endif
check_malloced_chunk (av, victim, nb);
void *p = chunk2mem (victim);
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
#if USE_TCACHE
}
#endif
}
Wenn der Chunk nicht zurückgegeben oder zum tcache hinzugefügt wird, fahre mit dem Code fort...
Chunk in einen Bin platzieren
Speichere den überprüften Chunk im kleinen Bin oder im großen Bin entsprechend der Größe des Chunks (den großen Bin ordentlich organisiert halten).
Es werden Sicherheitsprüfungen durchgeführt, um sicherzustellen, dass beide großen Bin-Doppeltverkettungslisten nicht beschädigt sind:
- Wenn
fwd->bk_nextsize->fd_nextsize != fwd
:malloc(): largebin double linked list corrupted (nextsize)
- Wenn
fwd->bk->fd != fwd
:malloc(): largebin double linked list corrupted (bk)
_int_malloc
Chunk in einen Bin platzieren
/* place chunk in bin */
if (in_smallbin_range (size))
{
victim_index = smallbin_index (size);
bck = bin_at (av, victim_index);
fwd = bck->fd;
}
else
{
victim_index = largebin_index (size);
bck = bin_at (av, victim_index);
fwd = bck->fd;
/* maintain large bins in sorted order */
if (fwd != bck)
{
/* Or with inuse bit to speed comparisons */
size |= PREV_INUSE;
/* if smaller than smallest, bypass loop below */
assert (chunk_main_arena (bck->bk));
if ((unsigned long) (size)
< (unsigned long) chunksize_nomask (bck->bk))
{
fwd = bck;
bck = bck->bk;
victim->fd_nextsize = fwd->fd;
victim->bk_nextsize = fwd->fd->bk_nextsize;
fwd->fd->bk_nextsize = victim->bk_nextsize->fd_nextsize = victim;
}
else
{
assert (chunk_main_arena (fwd));
while ((unsigned long) size < chunksize_nomask (fwd))
{
fwd = fwd->fd_nextsize;
assert (chunk_main_arena (fwd));
}
if ((unsigned long) size
== (unsigned long) chunksize_nomask (fwd))
/* Always insert in the second position. */
fwd = fwd->fd;
else
{
victim->fd_nextsize = fwd;
victim->bk_nextsize = fwd->bk_nextsize;
if (__glibc_unlikely (fwd->bk_nextsize->fd_nextsize != fwd))
malloc_printerr ("malloc(): largebin double linked list corrupted (nextsize)");
fwd->bk_nextsize = victim;
victim->bk_nextsize->fd_nextsize = victim;
}
bck = fwd->bk;
if (bck->fd != fwd)
malloc_printerr ("malloc(): largebin double linked list corrupted (bk)");
}
}
else
victim->fd_nextsize = victim->bk_nextsize = victim;
}
mark_bin (av, victim_index);
victim->bk = bck;
victim->fd = fwd;
fwd->bk = victim;
bck->fd = victim;
_int_malloc
Grenzen
An diesem Punkt, wenn ein Chunk im tcache gespeichert wurde, der verwendet werden kann und das Limit erreicht ist, einfach einen tcache Chunk zurückgeben.
Darüber hinaus, wenn MAX_ITERS erreicht ist, aus der Schleife ausbrechen und einen Chunk auf andere Weise erhalten (Top Chunk).
Wenn return_cached
gesetzt war, einfach einen Chunk aus dem tcache zurückgeben, um größere Suchen zu vermeiden.
_int_malloc
Grenzen
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/master/malloc/malloc.c#L4227C1-L4250C7
#if USE_TCACHE
/* If we've processed as many chunks as we're allowed while
filling the cache, return one of the cached ones. */
++tcache_unsorted_count;
if (return_cached
&& mp_.tcache_unsorted_limit > 0
&& tcache_unsorted_count > mp_.tcache_unsorted_limit)
{
return tcache_get (tc_idx);
}
#endif
#define MAX_ITERS 10000
if (++iters >= MAX_ITERS)
break;
}
#if USE_TCACHE
/* If all the small chunks we found ended up cached, return one now. */
if (return_cached)
{
return tcache_get (tc_idx);
}
#endif
Wenn die Grenzen nicht erreicht sind, fahren Sie mit dem Code fort...
Großer Bin (nach Index)
Wenn die Anfrage groß ist (nicht im kleinen Bin) und wir noch keinen Chunk zurückgegeben haben, holen Sie sich den Index der angeforderten Größe im großen Bin, überprüfen Sie, ob er nicht leer ist oder ob der größte Chunk in diesem Bin größer ist als die angeforderte Größe, und finden Sie in diesem Fall den kleinsten Chunk, der für die angeforderte Größe verwendet werden kann.
Wenn der verbleibende Platz des schließlich verwendeten Chunks ein neuer Chunk sein kann, fügen Sie ihn dem unsortierten Bin hinzu und der last_reminder wird aktualisiert.
Eine Sicherheitsüberprüfung wird beim Hinzufügen des Restes zum unsortierten Bin durchgeführt:
bck->fd-> bk != bck
:malloc(): beschädigte unsortierte Chunks
_int_malloc
Großer Bin (nach Index)
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/master/malloc/malloc.c#L4252C7-L4317C10
/*
If a large request, scan through the chunks of current bin in
sorted order to find smallest that fits. Use the skip list for this.
*/
if (!in_smallbin_range (nb))
{
bin = bin_at (av, idx);
/* skip scan if empty or largest chunk is too small */
if ((victim = first (bin)) != bin
&& (unsigned long) chunksize_nomask (victim)
>= (unsigned long) (nb))
{
victim = victim->bk_nextsize;
while (((unsigned long) (size = chunksize (victim)) <
(unsigned long) (nb)))
victim = victim->bk_nextsize;
/* Avoid removing the first entry for a size so that the skip
list does not have to be rerouted. */
if (victim != last (bin)
&& chunksize_nomask (victim)
== chunksize_nomask (victim->fd))
victim = victim->fd;
remainder_size = size - nb;
unlink_chunk (av, victim);
/* Exhaust */
if (remainder_size < MINSIZE)
{
set_inuse_bit_at_offset (victim, size);
if (av != &main_arena)
set_non_main_arena (victim);
}
/* Split */
else
{
remainder = chunk_at_offset (victim, nb);
/* We cannot assume the unsorted list is empty and therefore
have to perform a complete insert here. */
bck = unsorted_chunks (av);
fwd = bck->fd;
if (__glibc_unlikely (fwd->bk != bck))
malloc_printerr ("malloc(): corrupted unsorted chunks");
last_re->bk = bck;
remainder->fd = fwd;
bck->fd = remainder;
fwd->bk = remainder;
if (!in_smallbin_range (remainder_size))
{
remainder->fd_nextsize = NULL;
remainder->bk_nextsize = NULL;
}
set_head (victim, nb | PREV_INUSE |
(av != &main_arena ? NON_MAIN_ARENA : 0));
set_head (remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
set_foot (remainder, remainder_size);
}
check_malloced_chunk (av, victim, nb);
void *p = chunk2mem (victim);
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}
}
Wenn ein Chunk dafür nicht geeignet ist, fortfahren
Großer Bin (nächster größerer)
Wenn im genauen großen Bin kein Chunk gefunden wurde, der verwendet werden kann, beginne mit der Schleife durch alle nächsten großen Bins (beginnend mit dem unmittelbar größeren), bis einer gefunden wird (falls vorhanden).
Der Rest des geteilten Chunks wird im unsortierten Bin hinzugefügt, last_reminder wird aktualisiert und die gleiche Sicherheitsüberprüfung wird durchgeführt:
bck->fd-> bk != bck
:malloc(): beschädigte unsortierte Chunks2
_int_malloc
Großer Bin (nächster größerer)
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/master/malloc/malloc.c#L4319C7-L4425C10
/*
Search for a chunk by scanning bins, starting with next largest
bin. This search is strictly by best-fit; i.e., the smallest
(with ties going to approximately the least recently used) chunk
that fits is selected.
The bitmap avoids needing to check that most blocks are nonempty.
The particular case of skipping all bins during warm-up phases
when no chunks have been returned yet is faster than it might look.
*/
++idx;
bin = bin_at (av, idx);
block = idx2block (idx);
map = av->binmap[block];
bit = idx2bit (idx);
for (;; )
{
/* Skip rest of block if there are no more set bits in this block. */
if (bit > map || bit == 0)
{
do
{
if (++block >= BINMAPSIZE) /* out of bins */
goto use_top;
}
while ((map = av->binmap[block]) == 0);
bin = bin_at (av, (block << BINMAPSHIFT));
bit = 1;
}
/* Advance to bin with set bit. There must be one. */
while ((bit & map) == 0)
{
bin = next_bin (bin);
bit <<= 1;
assert (bit != 0);
}
/* Inspect the bin. It is likely to be non-empty */
victim = last (bin);
/* If a false alarm (empty bin), clear the bit. */
if (victim == bin)
{
av->binmap[block] = map &= ~bit; /* Write through */
bin = next_bin (bin);
bit <<= 1;
}
else
{
size = chunksize (victim);
/* We know the first chunk in this bin is big enough to use. */
assert ((unsigned long) (size) >= (unsigned long) (nb));
remainder_size = size - nb;
/* unlink */
unlink_chunk (av, victim);
/* Exhaust */
if (remainder_size < MINSIZE)
{
set_inuse_bit_at_offset (victim, size);
if (av != &main_arena)
set_non_main_arena (victim);
}
/* Split */
else
{
remainder = chunk_at_offset (victim, nb);
/* We cannot assume the unsorted list is empty and therefore
have to perform a complete insert here. */
bck = unsorted_chunks (av);
fwd = bck->fd;
if (__glibc_unlikely (fwd->bk != bck))
malloc_printerr ("malloc(): corrupted unsorted chunks 2");
remainder->bk = bck;
remainder->fd = fwd;
bck->fd = remainder;
fwd->bk = remainder;
/* advertise as last remainder */
if (in_smallbin_range (nb))
av->last_remainder = remainder;
if (!in_smallbin_range (remainder_size))
{
remainder->fd_nextsize = NULL;
remainder->bk_nextsize = NULL;
}
set_head (victim, nb | PREV_INUSE |
(av != &main_arena ? NON_MAIN_ARENA : 0));
set_head (remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
set_foot (remainder, remainder_size);
}
check_malloced_chunk (av, victim, nb);
void *p = chunk2mem (victim);
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}
}
Top Chunk
An diesem Punkt ist es Zeit, einen neuen Chunk aus dem Top Chunk zu erhalten (wenn er groß genug ist).
Es beginnt mit einer Sicherheitsüberprüfung, um sicherzustellen, dass die Größe des Chunks nicht zu groß ist (beschädigt):
chunksize(av->top) > av->system_mem
:malloc(): corrupted top size
Dann wird der Platz des Top Chunks verwendet, wenn er groß genug ist, um einen Chunk der angeforderten Größe zu erstellen.
Wenn nicht, konsolidiere die schnellen Chunks und versuche es erneut.
Schließlich, wenn nicht genug Platz vorhanden ist, verwende sysmalloc
, um genügend Größe zuzuweisen.
_int_malloc
Top chunk
use_top:
/*
If large enough, split off the chunk bordering the end of memory
(held in av->top). Note that this is in accord with the best-fit
search rule. In effect, av->top is treated as larger (and thus
less well fitting) than any other available chunk since it can
be extended to be as large as necessary (up to system
limitations).
We require that av->top always exists (i.e., has size >=
MINSIZE) after initialization, so if it would otherwise be
exhausted by current request, it is replenished. (The main
reason for ensuring it exists is that we may need MINSIZE space
to put in fenceposts in sysmalloc.)
*/
victim = av->top;
size = chunksize (victim);
if (__glibc_unlikely (size > av->system_mem))
malloc_printerr ("malloc(): corrupted top size");
if ((unsigned long) (size) >= (unsigned long) (nb + MINSIZE))
{
remainder_size = size - nb;
remainder = chunk_at_offset (victim, nb);
av->top = remainder;
set_head (victim, nb | PREV_INUSE |
(av != &main_arena ? NON_MAIN_ARENA : 0));
set_head (remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
check_malloced_chunk (av, victim, nb);
void *p = chunk2mem (victim);
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}
/* When we are using atomic ops to free fast chunks we can get
here for all block sizes. */
else if (atomic_load_relaxed (&av->have_fastchunks))
{
malloc_consolidate (av);
/* restore original bin index */
if (in_smallbin_range (nb))
idx = smallbin_index (nb);
else
idx = largebin_index (nb);
}
/*
Otherwise, relay to handle system-dependent cases
*/
else
{
void *p = sysmalloc (nb, av);
if (p != NULL)
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}
}
}
sysmalloc
sysmalloc starten
Wenn arena null ist oder die angeforderte Größe zu groß ist (und noch erlaubte mmaps vorhanden sind), verwenden Sie sysmalloc_mmap
, um Speicher zuzuweisen und ihn zurückzugeben.
sysmalloc starten
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L2531
/*
sysmalloc handles malloc cases requiring more memory from the system.
On entry, it is assumed that av->top does not have enough
space to service request for nb bytes, thus requiring that av->top
be extended or replaced.
*/
static void *
sysmalloc (INTERNAL_SIZE_T nb, mstate av)
{
mchunkptr old_top; /* incoming value of av->top */
INTERNAL_SIZE_T old_size; /* its size */
char *old_end; /* its end address */
long size; /* arg to first MORECORE or mmap call */
char *brk; /* return value from MORECORE */
long correction; /* arg to 2nd MORECORE call */
char *snd_brk; /* 2nd return val */
INTERNAL_SIZE_T front_misalign; /* unusable bytes at front of new space */
INTERNAL_SIZE_T end_misalign; /* partial page left at end of new space */
char *aligned_brk; /* aligned offset into brk */
mchunkptr p; /* the allocated/returned chunk */
mchunkptr remainder; /* remainder from allocation */
unsigned long remainder_size; /* its size */
size_t pagesize = GLRO (dl_pagesize);
bool tried_mmap = false;
/*
If have mmap, and the request size meets the mmap threshold, and
the system supports mmap, and there are few enough currently
allocated mmapped regions, try to directly map this request
rather than expanding top.
*/
if (av == NULL
|| ((unsigned long) (nb) >= (unsigned long) (mp_.mmap_threshold)
&& (mp_.n_mmaps < mp_.n_mmaps_max)))
{
char *mm;
if (mp_.hp_pagesize > 0 && nb >= mp_.hp_pagesize)
{
/* There is no need to issue the THP madvise call if Huge Pages are
used directly. */
mm = sysmalloc_mmap (nb, mp_.hp_pagesize, mp_.hp_flags, av);
if (mm != MAP_FAILED)
return mm;
}
mm = sysmalloc_mmap (nb, pagesize, 0, av);
if (mm != MAP_FAILED)
return mm;
tried_mmap = true;
}
/* There are no usable arenas and mmap also failed. */
if (av == NULL)
return 0;
sysmalloc-Überprüfungen
Es beginnt damit, Informationen über den alten Top-Chuck zu erhalten und zu überprüfen, ob einige der folgenden Bedingungen wahr sind:
- Die alte Heap-Größe ist 0 (neuer Heap)
- Die Größe des vorherigen Heaps ist größer als MINSIZE und der alte Top ist in Gebrauch
- Der Heap ist auf die Seitengröße ausgerichtet (0x1000, sodass die unteren 12 Bits 0 sein müssen)
Dann wird auch überprüft, dass:
- Die alte Größe nicht genügend Platz bietet, um einen Chunk für die angeforderte Größe zu erstellen
sysmalloc-Überprüfungen
/* Record incoming configuration of top */
old_top = av->top;
old_size = chunksize (old_top);
old_end = (char *) (chunk_at_offset (old_top, old_size));
brk = snd_brk = (char *) (MORECORE_FAILURE);
/*
If not the first time through, we require old_size to be
at least MINSIZE and to have prev_inuse set.
*/
assert ((old_top == initial_top (av) && old_size == 0) ||
((unsigned long) (old_size) >= MINSIZE &&
prev_inuse (old_top) &&
((unsigned long) old_end & (pagesize - 1)) == 0));
/* Precondition: not enough current space to satisfy nb request */
assert ((unsigned long) (old_size) < (unsigned long) (nb + MINSIZE));
sysmalloc nicht Hauptarena
Es wird zuerst versuchen, den vorherigen Heap für diesen Heap zu erweitern. Wenn das nicht möglich ist, wird versucht, einen neuen Heap zuzuweisen und die Zeiger zu aktualisieren, um ihn nutzen zu können.
Wenn das auch nicht funktioniert, wird versucht, sysmalloc_mmap
aufzurufen.
sysmalloc nicht Hauptarena
if (av != &main_arena)
{
heap_info *old_heap, *heap;
size_t old_heap_size;
/* First try to extend the current heap. */
old_heap = heap_for_ptr (old_top);
old_heap_size = old_heap->size;
if ((long) (MINSIZE + nb - old_size) > 0
&& grow_heap (old_heap, MINSIZE + nb - old_size) == 0)
{
av->system_mem += old_heap->size - old_heap_size;
set_head (old_top, (((char *) old_heap + old_heap->size) - (char *) old_top)
| PREV_INUSE);
}
else if ((heap = new_heap (nb + (MINSIZE + sizeof (*heap)), mp_.top_pad)))
{
/* Use a newly allocated heap. */
heap->ar_ptr = av;
heap->prev = old_heap;
av->system_mem += heap->size;
/* Set up the new top. */
top (av) = chunk_at_offset (heap, sizeof (*heap));
set_head (top (av), (heap->size - sizeof (*heap)) | PREV_INUSE);
/* Setup fencepost and free the old top chunk with a multiple of
MALLOC_ALIGNMENT in size. */
/* The fencepost takes at least MINSIZE bytes, because it might
become the top chunk again later. Note that a footer is set
up, too, although the chunk is marked in use. */
old_size = (old_size - MINSIZE) & ~MALLOC_ALIGN_MASK;
set_head (chunk_at_offset (old_top, old_size + CHUNK_HDR_SZ),
0 | PREV_INUSE);
if (old_size >= MINSIZE)
{
set_head (chunk_at_offset (old_top, old_size),
CHUNK_HDR_SZ | PREV_INUSE);
set_foot (chunk_at_offset (old_top, old_size), CHUNK_HDR_SZ);
set_head (old_top, old_size | PREV_INUSE | NON_MAIN_ARENA);
_int_free (av, old_top, 1);
}
else
{
set_head (old_top, (old_size + CHUNK_HDR_SZ) | PREV_INUSE);
set_foot (old_top, (old_size + CHUNK_HDR_SZ));
}
}
else if (!tried_mmap)
{
/* We can at least try to use to mmap memory. If new_heap fails
it is unlikely that trying to allocate huge pages will
succeed. */
char *mm = sysmalloc_mmap (nb, pagesize, 0, av);
if (mm != MAP_FAILED)
return mm;
}
}
sysmalloc Hauptarena
Es beginnt mit der Berechnung der benötigten Speichermenge. Es wird damit begonnen, zusammenhängenden Speicher anzufordern, sodass in diesem Fall der nicht verwendete alte Speicher genutzt werden kann. Außerdem werden einige Ausrichtungsoperationen durchgeführt.
sysmalloc Hauptarena
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L2665C1-L2713C10
else /* av == main_arena */
{ /* Request enough space for nb + pad + overhead */
size = nb + mp_.top_pad + MINSIZE;
/*
If contiguous, we can subtract out existing space that we hope to
combine with new space. We add it back later only if
we don't actually get contiguous space.
*/
if (contiguous (av))
size -= old_size;
/*
Round to a multiple of page size or huge page size.
If MORECORE is not contiguous, this ensures that we only call it
with whole-page arguments. And if MORECORE is contiguous and
this is not first time through, this preserves page-alignment of
previous calls. Otherwise, we correct to page-align below.
*/
#ifdef MADV_HUGEPAGE
/* Defined in brk.c. */
extern void *__curbrk;
if (__glibc_unlikely (mp_.thp_pagesize != 0))
{
uintptr_t top = ALIGN_UP ((uintptr_t) __curbrk + size,
mp_.thp_pagesize);
size = top - (uintptr_t) __curbrk;
}
else
#endif
size = ALIGN_UP (size, GLRO(dl_pagesize));
/*
Don't try to call MORECORE if argument is so big as to appear
negative. Note that since mmap takes size_t arg, it may succeed
below even if we cannot call MORECORE.
*/
if (size > 0)
{
brk = (char *) (MORECORE (size));
if (brk != (char *) (MORECORE_FAILURE))
madvise_thp (brk, size);
LIBC_PROBE (memory_sbrk_more, 2, brk, size);
}
sysmalloc Hauptarena vorheriger Fehler 1
Wenn der vorherige Rückgabewert MORECORE_FAILURE
war, versuchen Sie erneut, Speicher mit sysmalloc_mmap_fallback
zuzuweisen.
sysmalloc
Hauptarena vorheriger Fehler 1
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L2715C7-L2740C10
if (brk == (char *) (MORECORE_FAILURE))
{
/*
If have mmap, try using it as a backup when MORECORE fails or
cannot be used. This is worth doing on systems that have "holes" in
address space, so sbrk cannot extend to give contiguous space, but
space is available elsewhere. Note that we ignore mmap max count
and threshold limits, since the space will not be used as a
segregated mmap region.
*/
char *mbrk = MAP_FAILED;
if (mp_.hp_pagesize > 0)
mbrk = sysmalloc_mmap_fallback (&size, nb, old_size,
mp_.hp_pagesize, mp_.hp_pagesize,
mp_.hp_flags, av);
if (mbrk == MAP_FAILED)
mbrk = sysmalloc_mmap_fallback (&size, nb, old_size, MMAP_AS_MORECORE_SIZE,
pagesize, 0, av);
if (mbrk != MAP_FAILED)
{
/* We do not need, and cannot use, another sbrk call to find end */
brk = mbrk;
snd_brk = brk + size;
}
}
sysmalloc Hauptarena fortsetzen
Wenn das vorherige nicht MORECORE_FAILURE
zurückgegeben hat, erstellen Sie einige Ausrichtungen:
sysmalloc Hauptarena vorheriger Fehler 2
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L2742
if (brk != (char *) (MORECORE_FAILURE))
{
if (mp_.sbrk_base == 0)
mp_.sbrk_base = brk;
av->system_mem += size;
/*
If MORECORE extends previous space, we can likewise extend top size.
*/
if (brk == old_end && snd_brk == (char *) (MORECORE_FAILURE))
set_head (old_top, (size + old_size) | PREV_INUSE);
else if (contiguous (av) && old_size && brk < old_end)
/* Oops! Someone else killed our space.. Can't touch anything. */
malloc_printerr ("break adjusted to free malloc space");
/*
Otherwise, make adjustments:
* If the first time through or noncontiguous, we need to call sbrk
just to find out where the end of memory lies.
* We need to ensure that all returned chunks from malloc will meet
MALLOC_ALIGNMENT
* If there was an intervening foreign sbrk, we need to adjust sbrk
request size to account for fact that we will not be able to
combine new space with existing space in old_top.
* Almost all systems internally allocate whole pages at a time, in
which case we might as well use the whole last page of request.
So we allocate enough more memory to hit a page boundary now,
which in turn causes future contiguous calls to page-align.
*/
else
{
front_misalign = 0;
end_misalign = 0;
correction = 0;
aligned_brk = brk;
/* handle contiguous cases */
if (contiguous (av))
{
/* Count foreign sbrk as system_mem. */
if (old_size)
av->system_mem += brk - old_end;
/* Guarantee alignment of first new chunk made from this space */
front_misalign = (INTERNAL_SIZE_T) chunk2mem (brk) & MALLOC_ALIGN_MASK;
if (front_misalign > 0)
{
/*
Skip over some bytes to arrive at an aligned position.
We don't need to specially mark these wasted front bytes.
They will never be accessed anyway because
prev_inuse of av->top (and any chunk created from its start)
is always true after initialization.
*/
correction = MALLOC_ALIGNMENT - front_misalign;
aligned_brk += correction;
}
/*
If this isn't adjacent to existing space, then we will not
be able to merge with old_top space, so must add to 2nd request.
*/
correction += old_size;
/* Extend the end address to hit a page boundary */
end_misalign = (INTERNAL_SIZE_T) (brk + size + correction);
correction += (ALIGN_UP (end_misalign, pagesize)) - end_misalign;
assert (correction >= 0);
snd_brk = (char *) (MORECORE (correction));
/*
If can't allocate correction, try to at least find out current
brk. It might be enough to proceed without failing.
Note that if second sbrk did NOT fail, we assume that space
is contiguous with first sbrk. This is a safe assumption unless
program is multithreaded but doesn't use locks and a foreign sbrk
occurred between our first and second calls.
*/
if (snd_brk == (char *) (MORECORE_FAILURE))
{
correction = 0;
snd_brk = (char *) (MORECORE (0));
}
else
madvise_thp (snd_brk, correction);
}
/* handle non-contiguous cases */
else
{
if (MALLOC_ALIGNMENT == CHUNK_HDR_SZ)
/* MORECORE/mmap must correctly align */
assert (((unsigned long) chunk2mem (brk) & MALLOC_ALIGN_MASK) == 0);
else
{
front_misalign = (INTERNAL_SIZE_T) chunk2mem (brk) & MALLOC_ALIGN_MASK;
if (front_misalign > 0)
{
/*
Skip over some bytes to arrive at an aligned position.
We don't need to specially mark these wasted front bytes.
They will never be accessed anyway because
prev_inuse of av->top (and any chunk created from its start)
is always true after initialization.
*/
aligned_brk += MALLOC_ALIGNMENT - front_misalign;
}
}
/* Find out current end of memory */
if (snd_brk == (char *) (MORECORE_FAILURE))
{
snd_brk = (char *) (MORECORE (0));
}
}
/* Adjust top based on results of second sbrk */
if (snd_brk != (char *) (MORECORE_FAILURE))
{
av->top = (mchunkptr) aligned_brk;
set_head (av->top, (snd_brk - aligned_brk + correction) | PREV_INUSE);
av->system_mem += correction;
/*
If not the first time through, we either have a
gap due to foreign sbrk or a non-contiguous region. Insert a
double fencepost at old_top to prevent consolidation with space
we don't own. These fenceposts are artificial chunks that are
marked as inuse and are in any case too small to use. We need
two to make sizes and alignments work out.
*/
if (old_size != 0)
{
/*
Shrink old_top to insert fenceposts, keeping size a
multiple of MALLOC_ALIGNMENT. We know there is at least
enough space in old_top to do this.
*/
old_size = (old_size - 2 * CHUNK_HDR_SZ) & ~MALLOC_ALIGN_MASK;
set_head (old_top, old_size | PREV_INUSE);
/*
Note that the following assignments completely overwrite
old_top when old_size was previously MINSIZE. This is
intentional. We need the fencepost, even if old_top otherwise gets
lost.
*/
set_head (chunk_at_offset (old_top, old_size),
CHUNK_HDR_SZ | PREV_INUSE);
set_head (chunk_at_offset (old_top,
old_size + CHUNK_HDR_SZ),
CHUNK_HDR_SZ | PREV_INUSE);
/* If possible, release the rest. */
if (old_size >= MINSIZE)
{
_int_free (av, old_top, 1);
}
}
}
}
}
} /* if (av != &main_arena) */
sysmalloc finale
Beenden Sie die Zuweisung, indem Sie die Arena-Informationen aktualisieren.
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L2921C3-L2943C12
if ((unsigned long) av->system_mem > (unsigned long) (av->max_system_mem))
av->max_system_mem = av->system_mem;
check_malloc_state (av);
/* finally, do the allocation */
p = av->top;
size = chunksize (p);
/* check that one of the above allocation paths succeeded */
if ((unsigned long) (size) >= (unsigned long) (nb + MINSIZE))
{
remainder_size = size - nb;
remainder = chunk_at_offset (p, nb);
av->top = remainder;
set_head (p, nb | PREV_INUSE | (av != &main_arena ? NON_MAIN_ARENA : 0));
set_head (remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
check_malloced_chunk (av, p, nb);
return chunk2mem (p);
}
/* catch all failure paths */
__set_errno (ENOMEM);
return 0;
sysmalloc_mmap
sysmalloc_mmap Code
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L2392C1-L2481C2
static void *
sysmalloc_mmap (INTERNAL_SIZE_T nb, size_t pagesize, int extra_flags, mstate av)
{
long int size;
/*
Round up size to nearest page. For mmapped chunks, the overhead is one
SIZE_SZ unit larger than for normal chunks, because there is no
following chunk whose prev_size field could be used.
See the front_misalign handling below, for glibc there is no need for
further alignments unless we have have high alignment.
*/
if (MALLOC_ALIGNMENT == CHUNK_HDR_SZ)
size = ALIGN_UP (nb + SIZE_SZ, pagesize);
else
size = ALIGN_UP (nb + SIZE_SZ + MALLOC_ALIGN_MASK, pagesize);
/* Don't try if size wraps around 0. */
if ((unsigned long) (size) <= (unsigned long) (nb))
return MAP_FAILED;
char *mm = (char *) MMAP (0, size,
mtag_mmap_flags | PROT_READ | PROT_WRITE,
extra_flags);
if (mm == MAP_FAILED)
return mm;
#ifdef MAP_HUGETLB
if (!(extra_flags & MAP_HUGETLB))
madvise_thp (mm, size);
#endif
__set_vma_name (mm, size, " glibc: malloc");
/*
The offset to the start of the mmapped region is stored in the prev_size
field of the chunk. This allows us to adjust returned start address to
meet alignment requirements here and in memalign(), and still be able to
compute proper address argument for later munmap in free() and realloc().
*/
INTERNAL_SIZE_T front_misalign; /* unusable bytes at front of new space */
if (MALLOC_ALIGNMENT == CHUNK_HDR_SZ)
{
/* For glibc, chunk2mem increases the address by CHUNK_HDR_SZ and
MALLOC_ALIGN_MASK is CHUNK_HDR_SZ-1. Each mmap'ed area is page
aligned and therefore definitely MALLOC_ALIGN_MASK-aligned. */
assert (((INTERNAL_SIZE_T) chunk2mem (mm) & MALLOC_ALIGN_MASK) == 0);
front_misalign = 0;
}
else
front_misalign = (INTERNAL_SIZE_T) chunk2mem (mm) & MALLOC_ALIGN_MASK;
mchunkptr p; /* the allocated/returned chunk */
if (front_misalign > 0)
{
ptrdiff_t correction = MALLOC_ALIGNMENT - front_misalign;
p = (mchunkptr) (mm + correction);
set_prev_size (p, correction);
set_head (p, (size - correction) | IS_MMAPPED);
}
else
{
p = (mchunkptr) mm;
set_prev_size (p, 0);
set_head (p, size | IS_MMAPPED);
}
/* update statistics */
int new = atomic_fetch_add_relaxed (&mp_.n_mmaps, 1) + 1;
atomic_max (&mp_.max_n_mmaps, new);
unsigned long sum;
sum = atomic_fetch_add_relaxed (&mp_.mmapped_mem, size) + size;
atomic_max (&mp_.max_mmapped_mem, sum);
check_chunk (av, p);
return chunk2mem (p);
}
tip
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