server-api-brk

原型

将内存地址的结束位置设置为addr指定的值，前提是值合理，系统有足够的内存，并且进程的内存使用数量没有超过最大值3G。

函数原型

// addr:要设置进程内存地址结束的新内存地址
//
// return:
//      成功时，返回0；出错返回-1，并将errno设置为ENOMEM
//
// 附加说明:
//      相比sbrk，brk是绝对地址移动。
int brk(void *addr);

函数详情

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）

sbrk不是系统调用，是C库函数。系统调用通常提供一种最小功能，而库函数通常提供比较复杂的功能。sbrk/brk是从堆中分配空间，本质是移动一个位置，向后移就是分配空间，向前移就是释放空间，sbrk用相对的整数值确定位置，如果这个整数是正数，会从当前位置向后移若干字节，如果为负数就向前若干字节。在任何情况下，返回值永远是移动之前的位置

使用参考

main.c

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>

int main()
{
    void* p = sbrk(0);

    int* p1 = p;
    printf("ps addr sbrk(0): %p\n", p1); // ps addr sbrk(0): 0x1552000

    brk(p1+4); // 分配了16个字节的空间
    void* s = sbrk(0);
    printf("ps addr on brk(p1+4): %p and size modify %d \n", s, s-p); // ps addr on brk(p1+4): 0x1552010 and size modify 16

    p1[0] = 10;
    p1[1] = 20;
    p1[2] = 30;
    p1[3] = 40;
    p1[4] = 50;

    int* p2 = sbrk(4*4);
    s = sbrk(0);
    printf("ps addr on sbrk(4): %p and size modify %d \n", s, s-p); // ps addr on sbrk(4): 0x1552020 and size modify 32
    printf("*sbrk(4)=%d\n", *p2); // *sbrk(4)=50

    p1[5] = 60;
    p1[6] = 70;
    p1[7] = 80;
    p1[8] = 90;

    int* p3 = sbrk(4*3);
    s = sbrk(0);
    printf("ps addr on sbrk(3): %p and size modify %d \n", s, s-p); // ps addr on sbrk(3): 0x155202c and size modify 44
    printf("*sbrk(3)=%d\n", *p3); // *sbrk(3)=90

    p1[9] = 100;
    p1[10] = 110;
    p1[11] = 120;

    int* p4 = sbrk(4*2);
    s = sbrk(0);
    printf("ps addr on sbrk(2): %p and size modify %d \n", s, s-p); // ps addr on sbrk(2): 0x1552034 and size modify 52
    printf("*sbrk(2)=%d\n", *p4); // *sbrk(2)=120

    brk(p1+1024); // 分配整个页面的空间
    s = sbrk(0);
    printf("ps addr on (p1+1024): %p and size modify %d \n", s, s-p); // ps addr on (p1+1024): 0x1553000 and size modify 4096

    brk(p1+512); // 释放一半空间
    s = sbrk(0);
    printf("ps addr on (p1+512): %p and size modify %d \n", s, s-p); // ps addr on (p1+512): 0x1552800 and size modify 2048

    brk(p1); // 释放所有空间
    s = sbrk(0);
    printf("ps addr on brk(p1): %p and size modify %d \n", s, s-p); // ps addr on brk(p1): 0x1552000 and size modify 0

    return 0;
}