C - malloc - 系统调用 - 它是如何制造的？

Question

关于malloc和系统调用-我想知道系统调用时发生了什么。Malloc只是一个库函数，对吧？

所以，当调用malloc并且堆上还有未映射的内存时，我想不会进行系统调用。但是，假设已分配的堆已满——堆必须增长。在这里，我不知道陷阱是如何触发的？

需要一个陷阱来进行系统调用，所以可以生成像brk()或mmap()这样的内核函数，但它是如何生成的呢？它是通过某种内部异常吗？

我很想知道！！！

编辑：关于另一个问题-我已经看过了，（目前）还不能提供任何关于系统调用函数、cpu中陷阱的信息-相反，它主要是关于程序崩溃的原因

Answer 1

不需要特殊的陷阱或异常。malloc的伪码为：

void *malloc(size_t size)
{
    search for 'size' free space in available blocks;
    if(no block found}
        {
        request additional memory from OS;
        construct new block;
        }
    mark 'size' bytes used in block;
    return pointer into block;
}

您想知道的步骤是request additional memory from OS;，正如您所推测的，它通常是对sbrk的直接函数调用。

（的确，当你调用sbrk时，在它的实现中的某个地方会有一个特殊的机制，比如陷阱，来执行到操作系统的上下文切换，这样它就可以为你完成工作，但这将是用于所有系统调用的同一种机制。这不是你通常需要担心的事情：你只需要像其他任何函数一样调用sbrk()。）。)

Answer 2

为了了解malloc是如何制作的，您可以编写一个程序，在其中调用malloc，然后使用以下命令：strace yourprogram。

使用此命令，您可以深入查看调用malloc时的跟踪系统调用和信号，并了解它是如何生成的。