sbrk() 函数是干什么的？

最新推荐文章于 2025-09-23 17:39:44 发布
转载 最新推荐文章于 2025-09-23 17:39:44 发布 · 610 阅读 · 0

本文介绍了GNU C编译器中brk和sbrk函数的作用，它们主要用于实现虚拟内存到实际物理内存的映射。在内存分配过程中，通过sbrk函数调整数据段的大小来动态分配内存。

brk和sbrk主要的工作是实现虚拟内存到内存的映射.

 

在GNU C中,内存分配是这样的:

      每个进程可访问的虚拟内存空间为3G，但在程序编译时，不可能也没必要为程序分配这么大的空间，只分配并不大的数据段空间，程序中动态分配的空间就是从这一块分配的。如果这块空间不够，malloc函数族（realloc，calloc等）就调用sbrk函数将数据段的下界移动，sbrk函数在内核的管理下将虚拟地址空间映射到内存，供malloc函数使用。

 

sbrk 用来改变 "program break" (程序间断点)的位置，这个位置可参考下图：

 

 

操作系统知识整理——Linux下进程的内存布局以及brk()、sbrk()函数探究
星魂的博客
07-22 1680
文章目录前言一、内存堆栈模型 前言 本篇文章是自己在学习xv6操作系统内核时，发现自己对进程在内存中的布局知识点上还是有一些混淆不清，所以在这里做一些补充整理。 一、内存堆栈模型 参考上图，简要地分类，内存可以分为4个部分，从低地址到高地址分别是： 程序代码区：该区域在程序运行时存放程序的二进制代码。 全局数据区：该区域主要存放全局变量，静态变量和各种常量。 堆：堆用于在程序运行时动态分配内存，比如new一个新的对象，或者malloc一个新数组，就是在堆中分配存储空间的，一般由程序员手动控.
Linux-Level2-day03:内存映射及其分配释放函数brk/sbrk-＞mmap/munmap；系统调用过程详解；
dpq666dpq666
05-24 520
23点48分
brk(), sbrk() 用法详解
热门推荐
__七把刀__
07-22 3万+
brk() , sbrk() 的声明如下： #include int brk(void *addr); void *sbrk(intptr_t increment); 这两个函数都用来改变 "program break" (程序间断点)的位置，这个位置可参考下图： 如 man 里说的： 引用 brk()  and  sbrk() change the location of
brk sbrk函数
04-12 6588
 NAME       brk, sbrk - change data segment sizeSYNOPSIS       #include ;       int brk(void *end_data_segment);       void *sbrk(ptrdiff_t increment);DESCRIPTION       brk  sets  the  end  of  the  d
brk/sbrk
samssm的专栏
04-15 9535
sbrk/brk： brk和sbrk主要的工作是实现虚拟内存到内存的映射.在GNUC中,内存分配是这样的: 每个进程可访问的虚拟内存空间为3G，但在程序编译时，不可能也没必要为程序分配这么大的空间，只分配并不大的数据段空间，程序中动态分配的空间就是从这一块分配的。如果这块空间不够，malloc函数族（realloc，calloc等）就调用sbrk函数将数据段的下界移动，sbrk函数在内核的管理下
【底层机制】std:: forward 解决的痛点？是什么？如何实现？如何正确用？
沐怡旸的专栏
09-21 829
std::forward 是C++泛型编程和库设计中的一项关键工具。它使得编写能够透明处理拷贝和移动语义的通用包装器、工厂函数和容器成为可能。理解它，意味着你理解了现代C++如何在不牺牲性能的前提下，构建高度抽象和灵活的代码
【底层机制】std::move 解决的痛点？是什么？如何实现？如何正确用？
沐怡旸的专栏
09-20 869
std::move 和移动语义的引入，就是为了解决这个“昂贵的拷贝”问题。它允许我们显式地标记出那些不再需要的对象，从而允许编译器将其资源“移动”而非“拷贝”到新对象中，极大地提升了性能
【底层机制】std::unordered_map 为什么引入？是什么？怎么实现的？怎么正确用？
沐怡旸的专栏
09-23 950
std::unordered_map 的引入，是为了提供接近常数时间 O(1) 复杂度的关联容器访问，特别适用于不需要元素排序但需要快速查找的场景
void *sbrk(ptrdiff_t incr) 干啥用的
最新发布
11-09
引用[1]指出：sbrk函数的参数incr>0时，将当前位置向后移动（分配内存）；incr时向前移动（释放内存）；incr=0时当前位置不变。无论哪种情况，函数都返回移动前的位置。 引用[2]给出了一个典型的_sbrk实现：它通过...
函数名: sbrk
狂飙的蜗牛
01-29 985
函数名: sbrk 功  能: 改变数据段空间位置 用  法: char *sbrk(int incr); 程序例: #include #include int main(void) {    printf("Changing allocation with sbrk()/n");    printf("Before sbrk() call: %lu bytes free/n",   
sbrk/brk函数用法
THE YEAR的专栏
11-02 1731
sbrk/brk函数重新指定数据段的结束位置 sbrk()
brk()/sbrk()
weixin_41540614的博客
12-20 495
brk() brk()调整数据段的end位置 #define_GNU_SOURCE #include<unistd.h> int brk(viod * end_data_segment); 参数 end_data_segment：将数据段的end置于end_data_segment处 返回值 成功，返回0 失败，-1，返回ENOMEM。 sbrk() sbrk()是一个c语言封装库函数，不是system call，作用通过调整process break的位置，调整bss段?heap的大小
sbrk()和brk()
jpcfei的专栏
05-03 4607
<br />brk和sbrk主要的工作是实现虚拟内存到内存的映射.在GNUC中,内存分配是这样的: 每个进程可访问的虚拟内存空间为3G，但在程序编译时，不可能也没必要为程序分配这么大的空间，只分配并不大的数据段空间，程序中动态分配的空间就是从这一块分配的。如果这块空间不够，malloc函数族（realloc，calloc等）就调用sbrk函数将数据段的下界移动，sbrk函数在内核的管理下将虚拟地址空间映射到内存，供malloc函数使用。（参见linux内核情景分析） #include int brk(voi
linux sbrk/brk函数使用整理
larryliuqing的专栏-xxx
02-10 4509
sbrk/brk： brk和sbrk主要的工作是实现虚拟内存到内存的映射.在GNUC中,内存分配是这样的:       每个进程可访问的虚拟内存空间为3G，但在程序编译时，不可能也没必要为程序分配这么大的空间，只分配并不大的数据段空间，程序中动态分配的空间就是从这一块分配的。如果这块空间不够，malloc函数族（realloc，calloc等）就调用sbrk函数将数据段的下界移动，sbrk函数在
brk 和 sbrk()的使用 及分配内存方式
weixin_30251829的博客
07-05 199
brk 和 sbrk的使用：　　 作用：malloc的底层实现，用于分配开辟内存，但是brk是系统调用 而sbrk不是 ，sbrk调用了brk　　 用法：　　　　 特别注意 : brk返回值 0成功 -1 失败 sbrk返回的是开辟之前的地址，错误返回-1　　 开辟后要brk(p)释放掉内存空间简单示...
c语言实现sbrk函数,菜鸟随笔（2）---brk()与sbrk()函数的学习与使用
weixin_39554172的博客
05-20 1316
一只菜鸟横空出世，码农世界闯一闯，每天进展多一丢丢。brk()与sbrk()函数的学习与使用brk()与sbrk()函数定义如下：#include int brk(boid *addr)；addr:把内存末尾指针设置为addr.返回值：0表示成功，非0表示失败void *sbrk(intptr_t increment);increment:把内存的末尾指针移动increment个字节。返回值：上次...
brk和sbrk
我的博客
11-28 1734
program break 是虚拟内存中数据段的结束位置， malloc 通过调用 brk 或 sbrk 增加 program break 的值，从而创建可以通过 malloc 动态分配的内存空间。：进程可以通过增加堆的大小来分配内存，堆是一段长度可变的连续虚拟内存，始于进程的未初始化数据段末尾，随着内存的分配和释放而增减。在计算机程序中，“program break”通常指的是堆的当前内存边界。都是用来改变程序的“program break”的位置，也就是改变数据段的长度，实现虚拟内存到物理内存的映射。
brk(）和sbrk()函数的使用
鱼思故渊的专栏
09-23 8624
根据上一篇文章继续解释 brk和sbrk的定义 　　在man手册中定义了这两个函数：   1 #include 2 int brk(void *addr); 3 void *sbrk(intptr_t increment);   　　手册上说brk和sbrk会改变program break的位置，program break被定义为程序data segment的结束位置。感
是如何实现？linux内核实现sbrk/brk系统调用？
03-13
<think>嗯，用户想了解Linux内核中sbrk和brk系统调用的实现方式。首先，我需要回忆一下这两个系统调用的基本功能。根据之前的引用内容，sbrk用于分配内存，而brk用于释放内存。不过引用[1]提到，实际上Linux只有一个brk系统调用，sbrk是基于brk的库函数。这点需要确认。 接下来，我应该考虑它们的实现原理。用户可能想知道在内核层面，这两个函数是如何管理进程的内存空间的。记得进程的内存布局中，堆是向上增长的，brk指针指向堆的顶部。当调用brk系统调用时，会调整这个指针的位置，从而分配或释放内存。 然后，我需要查阅相关资料或者回忆内核代码的结构。比如，brk系统调用在内核中对应的函数可能是sys_brk，它会检查新的brk地址是否合法，是否在数据段之上，然后调整vma结构体，扩展或收缩堆内存。而sbrk作为库函数，通过增加增量参数，调用brk来移动指针，返回旧的brk值。 还要注意内存分配的机制，当堆的空间不足时，内核可能会使用mmap来映射新的内存区域，但brk和sbrk主要处理堆的扩展。引用[3]提到使用brk和sbrk实现简易的malloc，这说明它们负责堆内存的管理。 另外，需要解释页面对齐的问题，因为内核通常以页面为单位管理内存。brk系统调用可能需要将请求的地址调整为页面对齐，然后分配物理页面。如果新的brk地址比原来的小，可能会释放部分内存，但可能不会立即归还给系统，而是标记为可用。 最后，用户可能想知道这些系统调用在性能或使用上的注意事项，比如碎片问题或者多线程环境下的处理。不过用户的问题主要集中在实现原理，所以需要集中在内存管理机制、系统调用处理流程和与库函数的关系上。</think>### Linux内核中brk/sbrk系统调用的实现原理 #### 一、基本功能定位 1. **brk系统调用**：通过设置进程的堆区终止地址（program break）来管理内存，当新地址大于旧地址时扩展堆空间，小于时收缩堆空间[^1][^3] 2. **sbrk库函数**：基于brk系统调用的封装，通过增量参数调整堆顶指针，返回旧地址值 #### 二、内核实现流程（以x86架构为例） 1. **系统调用入口**： ```c // arch/x86/kernel/sys_x86_64.c SYSCALL_DEFINE1(brk, unsigned long, brk) ``` 2. **关键处理步骤**： - 检查新brk地址是否在`mm->mmap_base`之下（防止与内存映射区域冲突） - 计算`newbrk = PAGE_ALIGN(brk)`进行页面对齐（通常4KB） - 对比当前`current->mm->brk`判断扩展/收缩操作 - 调用`do_brk_flags()`完成虚拟内存区域(VMA)的调整 3. **物理内存分配**： - 扩展堆时通过缺页异常触发物理页分配 - 收缩堆时仅修改VMA范围，实际物理页延迟释放 #### 三、内存管理架构 ``` 用户空间 ├── malloc/free (glibc实现) │ ├── <128KB使用brk扩展堆 │ └── >128KB使用mmap创建新映射 └── 内核空间 ├── brk系统调用 -> 调整堆VMA └── 缺页异常 -> 分配物理页 ``` #### 四、关键代码解析 ```c // mm/mmap.c unsigned long do_brk_flags(unsigned long addr, unsigned long len, ...) { struct vm_area_struct *vma; // 合并相邻VMA或创建新VMA vma = vma_merge(...); if (!vma) { vma = kmem_cache_zalloc(...); vma->vm_start = addr; vma->vm_end = addr + len; // 设置堆区标志 vma->vm_flags = VM_READ | VM_WRITE | VM_MAYREAD | VM_MAYWRITE; insert_vm_struct(mm, vma); } mm->total_vm += len >> PAGE_SHIFT; return addr; } ``` #### 五、设计特点 1. **惰性分配**：仅标记虚拟地址范围，实际物理页在首次访问时通过缺页异常分配 2. **地址连续性**：保证堆区是单一连续虚拟地址空间 3. **收缩限制**：内核通常不会主动回收已分配的物理页，直到再次需要这些空间[^3]
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值