Недавно я решил узнать больше о системном программировании и чувствовал, что было бы полезно узнать, каков мой код на самом деле делает под капотом.
Для этого я написал короткий класс LinkedList на C ++ и решил отследить его, используя dtruss
(читай: dtrace).
Я ожидал, что любые инструкции, которые расширяют кучу (например, используя new
ключевое слово, или создание экземпляров объектов LinkedList) будет вызывать mmap
или же sbrk
/break
системные вызовы. Это был не тот случай!
На самом деле, работает dtruss
с ключом -s я не вижу любой системные вызовы вызываются изнутри моего LinkedList::Add
функция! Тестирование, я определенные элементы добавляются.
Может кто-нибудь объяснить, почему я не вижу ссылки на mmap
/sbrk
в моем выводе dtruss?
Бонусные баллы, если кто-то может объяснить цель mprotect
а также madvise
,
Я включил свой класс LinkedList, main.cpp и вывод dtruss ниже.
Спасибо!
выходной сигнал
SYSCALL(args) = return
Created new LinkedList
Created new LinkedList
Destroyed a LinkedList
open("/dev/dtracehelper\0", 0x2, 0xFFFFFFFFE3236D70) = 3 0
ioctl(0x3, 0x80086804, 0x7FFEE3236CD0) = 0 0
close(0x3) = 0 0
access("/AppleInternal/XBS/.isChrooted\0", 0x0, 0x0) = -1 Err#2
thread_selfid(0x0, 0x0, 0x0) = 198178 0
bsdthread_register(0x7FFF5BAB5C50, 0x7FFF5BAB5C40, 0x2000) = 1073742047 0
issetugid(0x0, 0x0, 0x0) = 0 0
mprotect(0x10C9D0000, 0x1000, 0x0) = 0 0
mprotect(0x10C9D5000, 0x1000, 0x0) = 0 0
mprotect(0x10C9D6000, 0x1000, 0x0) = 0 0
mprotect(0x10C9DB000, 0x1000, 0x0) = 0 0
mprotect(0x10C9CE000, 0x88, 0x1) = 0 0
mprotect(0x10C9DC000, 0x1000, 0x1) = 0 0
mprotect(0x10C9CE000, 0x88, 0x3) = 0 0
mprotect(0x10C9CE000, 0x88, 0x1) = 0 0
getpid(0x0, 0x0, 0x0) = 1698 0
stat64("/AppleInternal/XBS/.isChrooted\0", 0x7FFEE32362E8, 0x0) = -1 Err#2
stat64("/AppleInternal\0", 0x7FFEE3236380, 0x0) = -1 Err#2
csops(0x6A2, 0x7, 0x7FFEE3235E20) = -1 Err#22
sysctl([CTL_KERN, 14, 1, 1698, 0, 0] (4), 0x7FFEE3235F68, 0x7FFEE3235F60, 0x0, 0x0) = 0 0
csops(0x6A2, 0x7, 0x7FFEE3235710) = -1 Err#22
getrlimit(0x1008, 0x7FFEE32374F0, 0x0) = 0 0
fstat64(0x1, 0x7FFEE3237508, 0x0) = 0 0
ioctl(0x1, 0x4004667A, 0x7FFEE3237554) = 0 0
write_nocancel(0x1, "Created new LinkedList\n\0", 0x17) = 23 0
write_nocancel(0x1, "Created new LinkedList\n\0", 0x17) = 23 0
write_nocancel(0x1, "Destroyed a LinkedList\n\0", 0x17) = 23 0
LinkedList.cpp
#include <iostream>
#include "LinkedList.h"
using namespace std;
LinkedList::LinkedList() {
this->length = 0;
this->head = NULL;
this->tail = NULL;
cout << "Created new LinkedList" << endl;
}
LinkedList::~LinkedList() {
Node* curr;
Node* temp;
curr = this->head;
while ( curr ) {
temp = curr;
curr = curr->next;
delete temp;
}
cout << "Destroyed a LinkedList" << endl;
}
void LinkedList::Add(int v) {
Node* n = new Node();
n->val = v;
n->next = NULL;
if (!this->head) {
this->head = n;
this->tail = n;
} else {
this->tail->next = n;
this->tail = n;
}
}
main.cpp
#include <iostream>
#include "LinkedList.h"
using namespace std;
int main() {
LinkedList l; // You should require a heap increase, right?
LinkedList* ll = new LinkedList(); // Surely you require more heap!
for (int i=0; i<1000; i++)
l.Add(i);
return 0;
}
Я обнаружил, что Mac OS не использует sbrk/brk/break()
для управления памятью, как и большинство UNIX / Linux. По сути, он использует ядро Маха, которое Apple унаследовала от NeXT, поэтому вызовы памяти будут mpadvise(2)
а также mprotect(2)
которые предлагают более точный контроль зерна, чем sbrk()
,
Из «Mac OS X и iOS Internals» Джонатана Левина:
Таким образом, чтобы интерпретировать ваши распределения памяти, вам нужно знать mprotect(2)
аргументы из sys/mman.h
заголовок.
#define PROT_NONE 0x00 /* [MC2] no permissions */
#define PROT_READ 0x01 /* [MC2] pages can be read */
#define PROT_WRITE 0x02 /* [MC2] pages can be written */
#define PROT_EXEC 0x04 /* [MC2] pages can be executed */
....
И поэтому ваши системные вызовы подразумевают:
mprotect(0x10C9D0000, 0x1000, 0x0) = 0 0
mprotect(0x10C9D5000, 0x1000, 0x0) = 0 0
mprotect(0x10C9D6000, 0x1000, 0x0) = 0 0
mprotect(0x10C9DB000, 0x1000, 0x0) = 0 0
mprotect(0x10C9CE000, 0x88, 0x1) = 0 0 <-- Allow reads starting at 0x10C9CE000 for 136 bytes
mprotect(0x10C9DC000, 0x1000, 0x1) = 0 0
mprotect(0x10C9CE000, 0x88, 0x3) = 0 0 <-- Allow reads and writes starting at 0x10C9CE000 for 136 bytes
mprotect(0x10C9CE000, 0x88, 0x1) = 0 0
относительно mmap(2)
в системах Linux он используется для отображения объектного кода общих библиотек, но не используется для malloc/free
или же new/delete
,
Рекомендации:
Других решений пока нет …