小白垃圾笔记，不建议阅读。

目录

1.什么是堆？

2.堆从哪里来？

3.堆管理器是什么

4.堆申请的实现方式

1.brk：brk仅仅主线程申请小空间的时候用，子线程不可调用brk。

2.mmap：主线程申请大的内存的时候和子线程申请内存的时候。

3.堆的位置

4.决定因素小总结：

5.调用过程的层次关系：

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看的视频是这个：

0009.哔哩哔哩-【个人向】CTF pwn 入门-P9[高清版]_哔哩哔哩_bilibili

堆部分大概从2:38:00开始；

1.什么是堆？

虚拟内存中一块连续的线性空间。用户空间随取随用的一段空间。

动态申请。

下图中绿色的部分。（heap）

2.堆从哪里来？

堆是由堆管理器：位于动态链接库。上图中堆栈之间的部分吧。

3.堆管理器是什么

堆管理器相当于批发商。介于操作系统和用户之间。面向于操作系统和用户。

面向用户：响应用户的申请请求。

面向操作系统：向操作系统申请实际的物理内存。并且把实际的物理内存自己存储起来。

再把自己存储的内存分发给用户。

堆管理器有各种各样的实现：

不同的操作系统不同的实现。

linux使用glibc中的堆管理器。

dlmallo——General  purpose  allocator

ptmalloc2——glibc（********重点********）

jemalloc——FreeBSD and  Firefox

tcmalloc——Google

libumem——Solaris

堆管理器是用来向操作系统申请内存，之后在用户态把这些内存管理起来的一个用户态代码。

堆管理器是很长的一段代码。

堆管理器并不存在操作系统（Kernel）中，它存在于shared libraries（libc）中。

它的作用是用来管理下边的heap的内存。

那么用户态的代码是如和获取真正物理内存的？

系统调用

堆管理器封装了一些系统调用。通过系统调用向操作系统申请物理内存。申请的物理内存他自己先管理起来，再向用户提供一个向他申请内存的接口。

4.堆申请的实现方式

堆管理器是如何是实现申请操作系统所管理的物理内存的呢？

有两个申请内存的系统调用：

1.brk：brk仅仅主线程申请小空间的时候用，子线程不可调用brk。

brk(break)：bss数据段实际是data的一部分，brk位于数据段的末尾。

brk就是从标记末尾的地方继续拓展，其实拓展的地方就是堆了。每调用一次brk  data上边的区域就会被扩展大一点。

那这里的图明明是虚拟空间，刚刚不是说物理空间吗？

这就和系统的分页机制有关了。（我也不知道啥是分页机制。）

视频中这样说：

虚拟内存申清的的空间直接是从操作系统映射过来的。每一个页（4kb）都可以在操作系统找到对应的位置。

 

2.mmap：主线程申请大的内存的时候和子线程申请内存的时候。

mmap：memory   map(内存映射)
什么是映射：对于动态链接段memory
实际的物理内存映射到虚拟内存中

每有一次新的申请都会在物理内存中申请一段物理空
空间然后映射（map）到mmap段。

3.堆的位置

所以：堆可以有两个位置
1.紧贴在data上方，向上增长
2.向物理内存要一大块空间映射到mmap的某个位置

4.决定因素小总结：

那么获取堆空间的两种方式是由什么决定的呢？
两个要素吧：
1：主线程都可以  过大用mmap，小用brk
2.子线程仅mmap

5.调用过程的层次关系：

下边是调用层次吧：

 malloc：向堆管理器申请内存，如果没有就向下（下一层）执行。
free：向堆管理器归还内存。