堆对齐内存上的 mprotect 神秘地工作

Question

所以我正在尝试检查是否可以使用 mprotect 正确更改映射分配内存的访问权限，这就是我写的：

#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>
#include <malloc.h>
#include <unistd.h>

void main()
{
        int pagesize;
        pagesize = getpagesize();
        void *p;
        p = malloc(pagesize);
        getchar();
        int q = posix_memalign(&p, pagesize, pagesize);
        getchar();
        int a = mprotect(p, pagesize, PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC);
        getchar();
        free(p);
}

现在，在每个函数之后，我正在使用 getchar 使用 cat /proc/<pid>/maps 文件分析我的内存段，这就是我得到的：（只显示有关堆的信息，因为这是我唯一关心的） posix_memalign之后：

01776000-01798000 rw-p 00000000 00:00 0                                  [heap]

mprotect函数后：

01776000-01778000 rw-p 00000000 00:00 0                                  [heap]
01778000-01779000 rwxp 00000000 00:00 0                                  [heap]
01779000-01798000 rw-p 00000000 00:00 0                                  [heap]

因此，如果您注意到之前分配的堆在我使用 mprotect 后被分成三部分，并且只有堆的第二部分获得了我在函数中提供的访问权限。为什么会出现这种划分，为什么只有划分的堆的第二个区域获得权限？注意：我搜索了联机帮助页，但完全没有发现任何相关内容。

Answer 1

您在地址 p 分配了 0x1000 个字节，在您的示例中是 0x1778000。当您使用这些参数调用 mprotect 时，它确实如您所愿地工作并标记为 01778000-01779000 rwxp.

因此，您的问题可以更恰当地表述为，为什么 posix_memalign(3) 分配的 space 似乎比您请求的多？

我们来看看man posix_memalign:

POSIX requires that memory obtained from posix_memalign() can be freed using free(3).

但是 free(3) 如何知道要释放多少字节？它需要将它存储在您分配的页面之外的某个地方。 malloc(3) 或朋友的后续调用如何知道在哪里可以找到释放的块？这些也需要存储在某个地方。

堆分配器将其用于管理堆的数据结构存储在堆上也就不足为奇了。

如果您想要一种更底层的方式来分配页面，请使用 mmap(2):

p = mmap(0, getpagesize(), PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);

这块内存由你管理，当你调用munmap(2)时，直接通知内核删除映射。用户 space.

未进行回收或管理

有关 malloc(3) 功能的更多信息： How do malloc() and free() work?
维基百科关于C的动态内存设施的文章：https://en.wikipedia.org/wiki/C_dynamic_memory_allocation
glibc 对 malloc(3) 等的实现：https://github.com/lattera/glibc/blob/master/malloc/malloc.c#L3016
关于 glibc 实现的博客 post： https://sploitfun.wordpress.com/2015/02/10/understanding-glibc-malloc/

堆对齐内存上的 mprotect 神秘地工作

mprotect on heap aligned memory works mysteriously

c

linux

malloc

mmap