Как работает sbrk () на C++?

где я могу прочитать о sbrk() в некоторых деталях?

как именно это работает?

в каких ситуациях я хотел бы использовать sbrk() вместо громоздких malloc() и new()?

кстати, что такое расширения для sbrk()?

7
c++ malloc sbrk

5 ответов

посмотреть спецификация для brk / sbrk.

вызов в основном просит ОС выделить немного больше памяти для приложения, увеличив Предыдущее "значение перерыва" на определенную сумму. Эта сумма (первый параметр) - это объем дополнительной памяти, которую получает ваше приложение.

большинство рудиментарных реализаций malloc строятся на системном вызове sbrk, чтобы получить блоки памяти, которые они разделяют и отслеживают. The вызов mmap функция обычно принимается как лучший выбор (Именно поэтому mallocs, такие как dlmalloc, поддерживают оба с #ifdef).

Что касается "как это работает", sbrk в его самый простой уровень может выглядеть так:

uintptr_t current_break; // Some global variable for your application.
                         // This would probably be properly tracked by the OS for the process
void *sbrk(intptr_t incr)
{
    uintptr_t old_break = current_break;
    current_break += incr;
    return (void*) old_break;
}

современные операционные системы сделали бы гораздо больше, например, отображали бы страницы в адресное пространство и добавляли бы информацию отслеживания для каждого выделенного блока памяти.

8

sbrk в значительной степени устарел, в наши дни вы бы использовали mmap для отображения некоторых страниц из /dev / zero. Это, конечно, не то, что вы используете вместо malloc и друзей, это скорее способ их реализации. Кроме того, конечно, он существует только в операционных системах на основе posix, которые заботятся о обратной совместимости с древним кодом.

Если вы найдете Malloc и New слишком громоздкими, вы должны вместо этого посмотреть на сборку мусора... но будьте осторожны, существует потенциальная стоимость производительности это, поэтому вам нужно понять, что вы делаете.

4

вы никогда не хотите использовать sbrk вместо malloc или free. Он не переносится и обычно используется только разработчиками стандартной библиотеки C или в случаях, когда он недоступен. Это описано довольно хорошо в его man page:

описание

brk () устанавливает конец сегмент данных до значения, указанного end_data_segment, когда это значение разумная система имеет достаточно память и процесс не превышать его максимальный размер данных (см. setrlimit (2)).

sbrk () увеличивает данные программы пробел по байтам приращения. sbrk () не системный вызов, это просто библиотека C обертка. Вызов sbrk () с помощью инкремент 0 можно использовать для поиска текущее местоположение программы.

Возвращаемое Значение

на успех, BRK() возвращает ноль, и sbrk () возвращает указатель на начало новая область. При ошибке, Возвращается значение -1, а errno - ENOMEM.

наконец,malloc и free не громоздки - они стандартный способ выделения и освобождения памяти в C. Даже если вы хотите реализовать свой собственный распределитель памяти, то лучше всего использовать malloc и free в качестве основы-общий подход заключается в выделении большого куска за раз с malloc и обеспечить выделение памяти из него (это то, что обычно субаллокаторы или пулы реализовать)

Re происхождение имени sbrk (или его двоюродный брат brk), это может быть связано с тем, что конец кучи отмечен указателем, известным как "перерыв". Куча начинается сразу после сегментов BSS и обычно растет к стеку.

1

вы пометили этот C++, так почему бы вам использовать "громоздкий" malloc (), а не новый? Я не уверен, что это громоздкое про malloc в любом случае; внутренне может и так, но почему вас это волнует? И если вам было все равно (например, по причинам детерминизма), вы могли бы выделить большой пул и реализовать свой собственный распределитель для этого пула. В C++, конечно, вы можете перегрузить новый оператор для этого.

sbrk используется для приклеивания библиотеки C к памяти ОС базовой системы управление. Поэтому делайте вызовы ОС, а не с помощью sbrk(). Что касается того, как это работает, это зависит от системы. Если, например, вы используете библиотеку Newlib C (обычно используемую в встроенных системах "голого металла" с компилятором GNU), вы должны реализовать sbrk самостоятельно, так как он работает в этих обстоятельствах, зависит от вас, пока он достигает требуемого поведения расширения кучи или сбоя.

Как вы можете видеть по ссылке, это не много и будет очень громоздко использовать напрямую-вы, вероятно, в конечном итоге оберните его во все функции, которые предоставляют malloc и new в любом случае.

1

Это зависит от того, что вы подразумеваете под "громоздким"malloc. sbrk обычно больше не используется напрямую, если вы не реализуете свой собственный распределитель памяти: т. е. оператор, переопределяющий "new". Даже тогда я, возможно, использую malloc, чтобы дать мне первоначальную память.

Если вы хотите увидеть, как реализовать malloc () поверх sbrk (), проверьтеhttp://web.ics.purdue.edu / ~cs354 / labs / lab6/ что является упражнением, проходящим через это.

о современной системе вы не должны касаться этого интерфейса, хотя. Поскольку вы вызываете malloc и new cumbersome, я подозреваю, что у вас нет всего необходимого опыта для безопасного и правильного использования sbrk для вашего кода.

0