一、linux的內存布局

1、32位模式下內存的經典布局?

圖1

32位模式下內存經典布局

?

注：這種內存布局模式是linux內核2.6.7以前的默認內存布局形式

說明：(1)在32的機器上，loader將可執行文件的各個段次依次載入到從0x80048000(128M)位置開始的空間中。程序能夠訪問的最后地址是0xbfffffff(3G)的位置，3G以上的位置是給內核使用的，應用程序不能直接訪問。

(2)內存布局從低地址到高地址依次為：txet段、data段、bss段、heap、mmap映射區、stack堆棧區。

(3)?heap和mmap是相對增長的，也就意味著heap只有1G的虛擬地址空間可供使用。?

(4)?stack區域不需要映射的，用戶可以直接訪問該區域。這也是利用堆棧溢出進行攻擊的基礎。

2、32位模式下內存的默認布局?

圖2

32位模式下內存的默認布局

注：這種內存布局是linux內核2.6.7之后32位機器的默認內存布局方式。

說明：(1)這種內存布局方式加入了幾個Random

offset的隨機偏移，這樣的話內存溢出的攻擊就不會那么容易了。

(2)

?棧是自頂向下擴展的，但是棧是有邊界的棧大小就有了限制(linux小t乃下可以使用ulimit

-s

命令進行查看其大小)。堆是自底向上擴展的，mmap映射區自頂向下擴展。故mmap和heap是相對擴展的，直至消耗盡虛擬地址空間中的剩余區域，這種結構便于C運行庫使用mmap映射區和堆進行內存分配。

3、?64位模式下內存的默認布局

圖3

64位模式下內存的默認布局

說明：這種內存布局方式沿用的32位模式下內存的經典布局，但是棧和mmap的映射區域不再是從一個固定的地方開始，每次啟動時的值都不一樣。這樣一來，使得使用緩沖區溢出攻擊變得更加困難。

?二、操作系統內存分配的相關函數

1、總括?

heap和mmap映射區域是可以提供給用戶程序使用的虛擬內存空間，獲得該區域的內存的操作有：?

(1)對于heap操作，操作系統提供了brk()系統調用，c運行庫提供了sbrk()庫函數。

?

(2)對于mmap映射區的操作，操作系統提供了mmap()和munm()系統調用。

(3)linux內存管理的基本思想：內存延遲分配。即只有在真正訪問一個地址的時候才建立這個地址的物理映射。linux內核在用戶申請內存的時候，只是給它分配了一個虛擬地址，并沒有分配實際的物理地址，只有當用戶使用這塊內存的時候，內核才會分配具體的物理地址給用戶使用。

2、heap操作的相關函數?

(1)brk()是系統調用、sbrk()是庫函數。c語言的動態內存分配基本函數是malloc()，在?linux上的實現是：malloc()函數調用庫函數sbrk()，sbrk()的實質是調用brk()函數。brk()是一個簡單的系統調用，只是簡單的改變mm_struct結構體的成員變量brkd的值。

(2)函數原型:

#include

???

int brk(void *

addr);

?

void *

sbrk(intptr_t increment);

//當參數increment為0時，sbrk()返回的是進程當前的brk值，increment為正數時擴展brk值，當increment為負數時收縮brk值

(3)mm_struct結構中的成員變量

start_code

和 end_code 是進程代碼段的起始和結束地址、

start_data

和 end_data 是進程數據段的起始和終止地址。

start_stack ?是進程堆棧段的起始地址。

start_brk

是進程動態內存分配的起始地址(堆的起始地址)。

?brk 是進程動態內存分配當前的終止地址(堆的當前最后地址)。

?3、Mmap映射區域操作的相關函數

?

(1)mmap()函數將一個文件或者其他對象映射進內存。文件被映射到多個頁上，如果文件大小不是所有頁大小之和，最后一個頁不被使用的空間將會清零。munmap執行相反的操作，刪除特定地址區域的對象映射。

(2)函數原型

#include?

void * mmap(void * addr,size_t length,int

prot,int flags,int fd,off_t offset)

?

int munmap(void *addr,size_t

length);

參數：start — 映射區的開始地址。

length —

映射區的長度。

prot —

期望的內存保護標志。

?flags —

指定映射對象的類型，映射選項和映射頁是否可以共享。

fd — 有效的文件描述符。

offset —

被映射對象內容的起點。?

?

?

?

?

?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的linux内存管理策略,Glibc内存管理—ptmalloc内存分配策略（1）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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