Question

我正在使用sys_brk系统调用来动态分配堆中的内存。我注意到，在获取当前的休息位置时，我通常会得到与此相似的值：

mov rax, 0x0C
mov rdi, 0x00
syscall

结果

rax   0x401000

该值通常为512字节对齐。所以我想问一下中断值是否有一些对齐要求？或者我们可能会以我们想要的方式错位？

Answer 1

内核以字节粒度跟踪中断。但如果您完全关心性能，请不要将它直接用于小型分配。

关于内核将中断四舍五入到页面边界的评论中有一些讨论，但事实并非如此。 The implementation of sys_brk使用了这个（添加了我的评论，因此在上下文中有意义）

newbrk = PAGE_ALIGN(brk);     // the syscall arg
oldbrk = PAGE_ALIGN(mm->brk); // the current break
if (oldbrk == newbrk)
    goto set_brk;      // no need to map / unmap any pages, just update mm->brk

这将检查中断是否移动到其他页面，但最终mm->brk = brk;将当前中断设置为传递给系统调用的确切arg（如果它有效）。如果当前中断始终是页面对齐的，则内核上不需要PAGE_ALIGN()。

当然，内存保护至少具有页面粒度（如果内核选择使用匿名大页面进行此映射，则可能存在大页面）。所以you can access memory out to the end of the page containing the break without faulting。这就是为什么内核代码只是检查中断是否移动到另一个页面以跳过map / unmap逻辑，但仍然更新实际的brk。

AFAIK，什么都不会在中断之上使用映射内存作为临时空间，因此它不像堆栈指针下面的内存可以异步地被破坏。

brk只是一个内核内置的简单内存管理系统。系统调用很昂贵，因此如果您关心性能，则应该在用户空间中跟踪事物，并且只在需要新页面时才进行系统调用。 直接使用sys_brk进行微小分配对于性能来说非常糟糕，特别是在启用了Meltdown + Spectre缓解的内核中（使系统调用更加昂贵，如数万个时钟周期+ TLB和分支）预测失效，而不是数百个时钟周期。）

sys_brk的aligment要求是什么？

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