malloc & sysmalloc

Reading time: 34 minutes

tip

AWS Hacking'i öğrenin ve pratik yapın:HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE)
GCP Hacking'i öğrenin ve pratik yapın: HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE)

HackTricks'i Destekleyin

Allocation Order Summary

(Bu özet içinde kontroller açıklanmamıştır ve bazı durumlar kısalık için atlanmıştır)

  1. __libc_malloc, tcache'den bir parça almaya çalışır, eğer alamazsa _int_malloc çağrılır.
  2. _int_malloc:
    1. Eğer arena yoksa, oluşturmayı dener.
    2. Doğru boyutta herhangi bir hızlı bin parçası varsa, onu kullanır.
      1. Tcache'i diğer hızlı parçalarla doldurur.
  3. Doğru boyutta herhangi bir küçük bin parçası varsa, onu kullanır.
    1. Tcache'i o boyuttaki diğer parçalarla doldurur.
  4. İstenen boyut küçük binler için değilse, hızlı binleri sıralanmamış bine birleştirir.
  5. Sıralanmamış bine bakar, yeterli alana sahip ilk parçayı kullanır.
    1. Bulunan parça daha büyükse, bir kısmını döndürmek için böler ve hatırlatmayı sıralanmamış bine ekler.
    2. Bir parça istenen boyutla aynı boyutta ise, onu döndürmek yerine tcache'i doldurmak için kullanır (tcache dolana kadar, sonra bir sonraki parçayı döndürür).
    3. Kontrol edilen her küçük boyuttaki parça için, onu ilgili küçük veya büyük bine koyar.
  6. İstenen boyuttaki büyük bine bakar.
    1. İstenen boyuttan daha büyük ilk parçadan başlayarak bakar, eğer bulunursa onu döndürür ve hatırlatmaları küçük bine ekler.
  7. Sonuna kadar sonraki indekslerden büyük binleri kontrol eder.
    1. Sonraki daha büyük indeksten herhangi bir parça kontrol eder, ilk bulunan parçayı istenen boyut için kullanmak üzere böler ve hatırlatmayı sıralanmamış bine ekler.
  8. Önceki binlerde hiçbir şey bulunamazsa, üst parçadan bir parça alır.
  9. Üst parça yeterince büyük değilse, sysmalloc ile büyütür.

__libc_malloc

malloc fonksiyonu aslında __libc_malloc'ı çağırır. Bu fonksiyon, istenen boyutta herhangi bir mevcut parça olup olmadığını görmek için tcache'i kontrol eder. Eğer varsa onu kullanır, yoksa tek bir iş parçacığı olup olmadığını kontrol eder ve bu durumda ana arenada _int_malloc'ı çağırır, eğer değilse iş parçacığının arenasında _int_malloc'ı çağırır.

__libc_malloc code
c
// 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;
}

Dönülen işaretçinin her zaman tag_new_usable ile etiketleneceğine dikkat edin, koddan:

c
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

Bu, diğer kutuları ve üst parçayı kullanarak bellek ayıran işlevdir.

  • Başlangıç

İlk olarak bazı değişkenler tanımlanır ve istenen bellek alanının gerçek boyutunu almak için işlem yapılır:

_int_malloc başlangıcı
c
// 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

Kullanılabilir arena olmadığında, mmap'ten bir parça almak için sysmalloc kullanır:

_int_malloc not arena
c
// 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

Eğer gereken boyut Fast Bins boyutları içindeyse, hızlı binlerden bir parça kullanmaya çalışın. Temelde, boyuta dayanarak, geçerli parçaların bulunması gereken hızlı bin indeksini bulacak ve eğer varsa, bunlardan birini döndürecektir.
Ayrıca, eğer tcache etkinse, o boyuttaki tcache binini hızlı binlerle dolduracaktır.

Bu işlemleri gerçekleştirirken, burada bazı güvenlik kontrolleri yapılır:

  • Eğer parça hizalanmamışsa: malloc(): unaligned fastbin chunk detected 2
  • Eğer ileri parça hizalanmamışsa: malloc(): unaligned fastbin chunk detected
  • Eğer döndürülen parçanın boyutu hızlı bin içindeki indeksinden dolayı doğru değilse: malloc(): memory corruption (fast)
  • Tcache'i doldurmak için kullanılan herhangi bir parça hizalanmamışsa: malloc(): unaligned fastbin chunk detected 3
_int_malloc fast bin
c
// 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;
}
}
}

Küçük Bin

Bir yorumda belirtildiği gibi, küçük binler her indeks için bir boyut tutar, bu nedenle geçerli bir parçanın mevcut olup olmadığını kontrol etmek çok hızlıdır, bu yüzden hızlı binlerden sonra küçük binler kontrol edilir.

İlk kontrol, istenen boyutun küçük bir bin içinde olup olmadığını bulmaktır. Bu durumda, küçük bin içindeki ilgili indeksi alıp herhangi bir mevcut parça olup olmadığını kontrol edin.

Ardından, bir güvenlik kontrolü gerçekleştirilir:

  • victim->bk->fd = victim olup olmadığını kontrol etmek. Her iki parçanın da doğru bir şekilde bağlandığını görmek için.

Bu durumda, parça inuse bitini alır, çift yönlü bağlı liste düzeltilir, böylece bu parça ondan kaybolur (çünkü kullanılacak), ve gerekirse ana arenanın dışındaki bit ayarlanır.

Son olarak, istenen boyuttaki tcache indeksini küçük bin içindeki diğer parçalarla doldurun (varsa).

_int_malloc küçük bin
c
// 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

Eğer küçük bir parça değilse, büyük bir parçadır ve bu durumda malloc_consolidate bellek parçalanmasını önlemek için çağrılır.

malloc_consolidate çağrısı
c
/*
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);
}

malloc consolidate fonksiyonu temelde hızlı binlerden parçaları çıkarır ve bunları sıralanmamış bin içine yerleştirir. Bir sonraki malloc işleminden sonra bu parçalar kendi küçük/hızlı binlerinde düzenlenecektir.

Bu parçaları çıkarırken, eğer kullanılmayan önceki veya sonraki parçalarla birlikte bulunurlarsa, son parçayı sıralanmamış bin içine yerleştirmeden önce birleştirilir ve birleştirilir.

Her hızlı bin parçası için birkaç güvenlik kontrolü gerçekleştirilir:

  • Eğer parça hizalanmamışsa tetiklenir: malloc_consolidate(): unaligned fastbin chunk detected
  • Eğer parçanın boyutu, bulunduğu indeks nedeniyle olması gereken boyuttan farklıysa: malloc_consolidate(): invalid chunk size
  • Eğer önceki parça kullanılmıyorsa ve önceki parçanın boyutu prev_chunk tarafından belirtilen boyuttan farklıysa: corrupted size vs. prev_size in fastbins
malloc_consolidate function
c
// 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);
}

Sıralanmamış kutu

Kullanılacak potansiyel geçerli bir parça için sıralanmamış kutuyu kontrol etme zamanı.

Başlangıç

Bu, bk yönünde sıralanmamış kutuyu geçerek arenaya (arena struct) ulaşana kadar devam eden büyük bir döngü ile başlar: while ((victim = unsorted_chunks (av)->bk) != unsorted_chunks (av))

Ayrıca, yeni bir parça değerlendirildiğinde bazı güvenlik kontrolleri yapılır:

  • Eğer parça boyutu garipse (çok küçük veya çok büyük): malloc(): invalid size (unsorted)
  • Eğer bir sonraki parça boyutu garipse (çok küçük veya çok büyük): malloc(): invalid next size (unsorted)
  • Eğer bir sonraki parça tarafından belirtilen önceki boyut, parçanın boyutundan farklıysa: malloc(): mismatching next->prev_size (unsorted)
  • Eğer victim->bck->fd == victim değilse veya victim->fd == av (arena) değilse: malloc(): unsorted double linked list corrupted
  • Her zaman sonuncusunu kontrol ettiğimiz için, fd her zaman arena yapısına işaret etmelidir.
  • Eğer bir sonraki parça, öncekinin kullanımda olduğunu belirtmiyorsa: malloc(): invalid next->prev_inuse (unsorted)
_int_malloc sıralanmamış kutu başlangıcı
c
/*
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)");

in_smallbin_range if

Eğer parça istenen boyuttan büyükse, onu kullanın ve parçanın geri kalan kısmını sıralanmamış listeye ekleyin ve last_remainder'ı bununla güncelleyin.

_int_malloc sıralanmamış kutu in_smallbin_range
c
// 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;
}

Eğer bu başarılı olduysa, parçayı geri döndür ve işlem tamamlandı, eğer değilse, fonksiyonu çalıştırmaya devam et...

eğer eşit boyut

İstenen boyut tam olarak parçanın boyutuna eşitse, parçayı kutudan çıkarmaya devam et:

  • Eğer tcache dolu değilse, onu tcache'e ekle ve kullanılabilecek bir tcache parçası olduğunu belirtmeye devam et
  • Eğer tcache doluysa, sadece onu kullanarak geri döndür
_int_malloc sıralanmamış kutu eşit boyut
c
// 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
}

Eğer parça döndürülmediyse veya tcache'e eklenmediyse, kodla devam edin...

parçayı bir kutuya yerleştir

Kontrol edilen parçayı, parçanın boyutuna göre küçük kutuya veya büyük kutuya yerleştirin (büyük kutunun düzgün bir şekilde düzenli olduğundan emin olun).

Her iki büyük kutu çift bağlı listesinin bozulmadığından emin olmak için güvenlik kontrolleri yapılmaktadır:

  • Eğer fwd->bk_nextsize->fd_nextsize != fwd: malloc(): largebin double linked list corrupted (nextsize)
  • Eğer fwd->bk->fd != fwd: malloc(): largebin double linked list corrupted (bk)
_int_malloc parçayı bir kutuya yerleştir
c
/* 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 sınırları

Bu noktada, kullanılabilecek bir parça tcache'de saklandıysa ve sınır aşıldıysa, sadece bir tcache parçası döndürün.

Ayrıca, eğer MAX_ITERS aşıldıysa, döngüden çıkın ve farklı bir şekilde bir parça alın (üst parça).

Eğer return_cached ayarlandıysa, daha büyük aramaları önlemek için sadece tcache'den bir parça döndürün.

_int_malloc sınırları
c
// 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

Eğer limitler aşılmadıysa, kodla devam et...

Büyük Bin (indeks ile)

Eğer istek büyükse (küçük bin içinde değilse) ve henüz herhangi bir parça döndürmediysek, istenen boyutun büyük bin içindeki indeksini al, boş değil olup olmadığını kontrol et veya bu bin içindeki en büyük parçanın istenen boyuttan büyük olup olmadığını kontrol et ve bu durumda istenen boyut için kullanılabilecek en küçük parçayı bul.

Sonunda kullanılan parçadan kalan alan yeni bir parça olabiliyorsa, bunu sıralanmamış bine ekle ve last_reminder güncellenir.

Kalan alanı sıralanmamış bine eklerken bir güvenlik kontrolü yapılır:

  • bck->fd-> bk != bck: malloc(): bozulmuş sıralanmamış parçalar
_int_malloc Büyük bin (indeks ile)
c
// 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;
}
}

Eğer bir parça bunun için uygun bulunamazsa, devam et

Büyük Kutular (bir sonraki daha büyük)

Eğer tam büyük kutuda kullanılabilecek bir parça yoksa, hemen daha büyük olanla başlayarak tüm bir sonraki büyük kutular arasında döngüye girin ve bir tane bulunana kadar devam edin (varsa).

Bölünen parçanın hatırlatıcısı sıralanmamış kutuya eklenir, last_reminder güncellenir ve aynı güvenlik kontrolü gerçekleştirilir:

  • bck->fd-> bk != bck: malloc(): corrupted unsorted chunks2
_int_malloc Büyük kutu (bir sonraki daha büyük)
c
// 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;
}
}

Üst Parça

Bu noktada, yeterince büyükse Üst parçadan yeni bir parça almak için zamanıdır.

Bu, parçanın boyutunun çok büyük olmadığından emin olmak için bir güvenlik kontrolü ile başlar (bozulmuş):

  • chunksize(av->top) > av->system_mem: malloc(): bozulmuş üst boyut

Sonra, istenen boyutta bir parça oluşturmak için yeterince büyükse üst parça alanını kullanacaktır.
Eğer değilse, hızlı parçalar varsa, bunları birleştirip tekrar deneyin.
Son olarak, yeterli alan yoksa yeterli boyut ayırmak için sysmalloc kullanın.

_int_malloc Üst parça
c
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 başlangıcı

Eğer arena null ise veya istenen boyut çok büyükse (ve izin verilen mmaps kalmışsa) sysmalloc_mmap kullanarak alan ayırın ve geri döndürün.

sysmalloc başlangıcı
c
// 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 kontrolleri

Eski üst parça bilgilerini alarak başlar ve aşağıdaki koşullardan bazılarının doğru olduğunu kontrol eder:

  • Eski yığın boyutu 0'dır (yeni yığın)
  • Önceki yığın boyutu MINSIZE'den büyüktür ve eski Üst kullanımdadır
  • Yığın sayfa boyutuna hizalanmıştır (0x1000, bu nedenle alt 12 bitin 0 olması gerekir)

Ayrıca şunları kontrol eder:

  • Eski boyut, istenen boyut için bir parça oluşturmak için yeterli alana sahip değildir
sysmalloc kontrolleri
c
/* 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 ana arenası değil

Öncelikle bu yığın için önceki yığını genişletmeye çalışacaktır. Eğer bu mümkün değilse, yeni bir yığın ayırmayı deneyip, onu kullanabilmek için işaretçileri güncellemeye çalışacaktır.
Son olarak, bu işe yaramazsa, sysmalloc_mmap çağırmayı deneyin.

sysmalloc ana arenası değil
c
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 ana alanı

Gerekli bellek miktarını hesaplamaya başlar. Öncelikle bitişik bellek talep ederek başlayacak, bu nedenle kullanılmayan eski belleği kullanmak mümkün olacaktır. Ayrıca bazı hizalama işlemleri gerçekleştirilir.

sysmalloc ana alanı
c
// 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 ana alanı önceki hata 1

Eğer önceki dönen MORECORE_FAILURE ise, sysmalloc_mmap_fallback kullanarak bellek tahsis etmeyi tekrar deneyin.

sysmalloc ana alanı önceki hata 1
c
// 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 ana arenaya devam

Eğer önceki MORECORE_FAILURE döndürmediyse, çalıştıysa bazı hizalamalar oluşturun:

sysmalloc ana arenada önceki hata 2
c
// 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

Arenanın bilgilerini güncelleyerek tahsisi tamamlayın.

c
// 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 kodu
c
// 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

AWS Hacking'i öğrenin ve pratik yapın:HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE)
GCP Hacking'i öğrenin ve pratik yapın: HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE)

HackTricks'i Destekleyin