brk和sbrk工作原理

 sbrk/brk： brk和sbrk主要的工作是實現虛擬內存到內存的映射.在GNUC中,內存分配是這樣的:
      每個進程可訪問的虛擬內存空間爲3G，但在程序編譯時，不可能也沒必要爲程序分配這麼大的空間，只分配並不大的數據段空間，程序中動態分配的空間就是從這一塊分配的。如果這塊空間不夠，malloc函數族（realloc，calloc等）就調用sbrk函數將數據段的下界移動，sbrk函數在內核的管理下將虛擬地址空間映射到內存，供malloc函數使用。（參見linux內核情景分析）

      sbrk不是系統調用，是C庫函數。系統調用通常提供一種最小功能，而庫函數通常提供比較複雜的功能。sbrk/brk是從堆中分配空間，本質是移動一個位置，向後移就是分配空間，向前移就是釋放空間，sbrk用相對的整數值確定位置，如果這個整數是正數，會從當前位置向後移若干字節，如果爲負數就向前若干字節。在任何情況下，返回值永遠是移動之前的位置

      在LINUX中sbrk(0)能返回比較精確的虛擬內存使用情況，比如squid用它來計算內存的使用！在SOLARIS/HP中sbrk(0)返回以頁爲單位的虛擬內存使用情況。使用sbrk(0)來返回程式當前使用了多少內存。

main(){
int start,end;
start = sbrk(0);
....
malloc(***);
....
end = sbrk(0);
printf("hello I used %d vmemory",end - start);
}

 brk用絕對的地址指定移到哪個位置。

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
 void* p = sbrk(0);
 int* p1 = p;
 brk(p1+4);//分配了16個字節的空間
 p1[0] = 10;
 p1[1] = 20;
 p1[2] = 30;
 p1[3] = 40;
 p1[4] = 50;
 int* p2 = sbrk(4);
 printf("*p2=%d\n", *p2);
 brk(p1+1024);//分配整個頁面的空間
 brk(p1+512);//釋放一半空間
 brk(p1);//釋放所有空間
}

sbrk:

 參數>0 向後移動當前位置，相當分配內存空間

 參數<0 向前移動當前位置，相當釋放內存空間

 參數＝＝0 當前位置不動

 >0 <0 ==0  返回總是移動前的位置

 brk(void* ptr);

 將當前位置移動到ptr的位置

 ptr的位置一般通過sbrk(0)獲取首地址，然後再計算得出、

一些sbrk實例：

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
 /*分配10個字節的空間，返回該空間的首地址*/
 void* p = sbrk(12);
 void* p2 = sbrk(4);
 void* p3 = sbrk(4);
 void* p4 = sbrk(4);
 printf("p=%p\n", p);
 printf("p2=%p\n", p2);
 printf("p3=%p\n", p3);
 printf("p4=%p\n", p4);
 /*用參數爲0來獲取未分配空間的開始位置*/
 void* p0 = sbrk(0);
 printf("p0=%p\n", p0);
 void* p5 = sbrk(-4);
 printf("p5=%p\n", p5);
 printf("pid=%d\n", getpid());
 sleep(10);
 /*當釋放到一個頁面的開始位置時，整個頁面會被操作系統回收*/
 sbrk(-20);

 /*
 int* pi = p;
 *pi = 10;
 *(pi+1) = 20;
 *(pi+2) = 30;
 *(pi+1023) = 1023;
  *(pi+1024) = 1024;
 */

 while(1);
}

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main()
{
 printf("pid=%d\n", getpid());
 void* p = sbrk(0);
 int* p1 = sbrk(4);
 sleep(10);
 int* p2 = sbrk(1023*4+1);
 sleep(10);
 sbrk(-1);
 while(1);
}