Question

我是UNIX新手，我正在研究一些UNIX系统调用，例如brk()，sbrk()等等。

最后一天我读到了malloc()函数，我感到很困惑！任何人都可以告诉我为什么malloc减少了程序必须执行的sbrk()系统调用的数量？

另一个问题是，brk(0)，sbrk(0)和malloc(0)会返回相同的值吗？

Answer 1

由于系统调用所带来的额外开销，Syscalls的处理成本很高：您必须切换到内核模式。系统调用通过发出“陷阱”或中断进入内核。它是对内核的一个服务调用，因为它在内核地址空间中执行，所以它有一个很高的开销到内核（然后切换回来）。

这就是为什么malloc会减少对sbrk()和brk()的通话次数的原因。它通过请求比你要求更多的内存来实现这一点，因此每次需要更多内存时都不必发出系统调用。

brk()和sbrk()不同。

brk用于将数据段的结尾设置为您指定的值。它说“将我的数据段的末尾设置为此地址”。当然，您指定的地址必须合理，操作系统必须有足够的内存，并且您不能指向某个超出进程最大数据大小的地方。因此，brk(0)无效，因为您尝试将数据段的结尾设置为地址0，这是无意义的。

另一方面，sbrk 将数据段大小增加您指定的数量，并返回指向上一个中断值的指针。使用0调用sbrk是有效的;它是一种获取指向当前数据段中断地址的指针的方法。

malloc不是系统调用，它是使用sbrk管理内存的C库函数。根据联机帮助页，malloc(0)是有效的，但没有多大用处：

如果size为0，则malloc（）返回NULL或唯一指针以后可以成功传递给free（）的值。

所以，不，brk(0)，sbrk(0)和malloc(0)不等价：第一个是无效的，第二个用于获取程序中断的地址，以及后者没用。

请注意，您不应在整个计划中同时使用malloc和brk或sbrk。 malloc假设它完全控制brk和sbrk，如果您与malloc和brk互换，可能会发生非常奇怪的事情。

Answer 2

为什么malloc减少了程序的sbrk（）系统调用次数必须执行？

比如说，如果你调用malloc（）来请求10字节内存，实现可能会使用sbrk（或其他系统调用，如mmap）从OS请求4K字节。然后当你下次再调用malloc（）请求另外10个字节时，它不必发出系统调用;它可能只返回上一次4K系统调用分配的内存。

Answer 3

malloc（）函数用于调用sbrk系统调用以在进程中动态创建内存。

malloc（）函数已在stdlib.h头文件中分配，因此使用库函数通过malloc函数递归调用所需函数。

在sbrk的帮助下，我们需要明确声明一些事情来调用系统调用。

根据函数或系统调用中给出的大小，它返回变量并存储。

Answer 4

sbrk()函数按指定的字节增加程序数据段分配。

malloc(4096); // sbrk += 4096 Bytes
free();       // freeing memory will not bring down the sbrk by 4096 Bytes  
malloc(4096); // malloc'ing again will not increase the sbrk and it will use 
                 the existing space which not result in sbrk() call.

malloc（）和sbrk（）如何在unix中运行？

4 个答案: