hacktricks/src/binary-exploitation/libc-heap/heap-memory-functions/malloc-and-sysmalloc.md

malloc & sysmalloc

{{#include ../../../banners/hacktricks-training.md}}

Podsumowanie kolejności alokacji

(Nie wyjaśniono żadnych kontroli w tym podsumowaniu, a niektóre przypadki zostały pominięte dla zwięzłości)

1. __libc_malloc próbuje uzyskać kawałek z tcache, jeśli nie, wywołuje _int_malloc
2. _int_malloc:
3. Próbuje wygenerować arenę, jeśli żadna nie istnieje
4. Jeśli istnieje kawałek z szybkiego bin o odpowiednim rozmiarze, użyj go
5. Wypełnij tcache innymi szybkimi kawałkami
6. Jeśli istnieje kawałek z małego bin o odpowiednim rozmiarze, użyj go
7. Wypełnij tcache innymi kawałkami tego rozmiaru
8. Jeśli żądany rozmiar nie jest dla małych bin, skonsoliduj szybki bin do niesortowanego bin
9. Sprawdź niesortowany bin, użyj pierwszego kawałka z wystarczającą ilością miejsca
10. Jeśli znaleziony kawałek jest większy, podziel go, aby zwrócić część i dodaj resztę z powrotem do niesortowanego bin
11. Jeśli kawałek ma ten sam rozmiar co żądany rozmiar, użyj go do wypełnienia tcache zamiast go zwracać (dopóki tcache nie jest pełne, wtedy zwróć następny)
12. Dla każdego kawałka mniejszego rozmiaru sprawdzonego, umieść go w odpowiednim małym lub dużym bin
13. Sprawdź duży bin w indeksie żądanego rozmiaru
14. Zacznij szukać od pierwszego kawałka, który jest większy niż żądany rozmiar, jeśli jakiś zostanie znaleziony, zwróć go i dodaj reszty do małego bin
15. Sprawdź duże biny z następnych indeksów aż do końca
16. Z następnego większego indeksu sprawdź, czy jest jakiś kawałek, podziel pierwszy znaleziony kawałek, aby użyć go dla żądanego rozmiaru i dodaj resztę do niesortowanego bin
17. Jeśli nic nie zostanie znalezione w poprzednich binach, uzyskaj kawałek z górnego kawałka
18. Jeśli górny kawałek nie był wystarczająco duży, powiększ go za pomocą sysmalloc

__libc_malloc

Funkcja malloc faktycznie wywołuje __libc_malloc. Ta funkcja sprawdzi tcache, aby zobaczyć, czy istnieje dostępny kawałek o żądanym rozmiarze. Jeśli tak, użyje go, a jeśli nie, sprawdzi, czy jest to wątek jednowątkowy, a w takim przypadku wywoła _int_malloc w głównej arenie, a jeśli nie, wywoła _int_malloc w arenie wątku.

__libc_malloc kod

```c // From https://github.com/bminor/glibc/blob/master/malloc/malloc.c

#if IS_IN (libc) void * __libc_malloc (size_t bytes) { mstate ar_ptr; void *victim;

_Static_assert (PTRDIFF_MAX <= SIZE_MAX / 2, "PTRDIFF_MAX is not more than half of SIZE_MAX");

if (!__malloc_initialized) ptmalloc_init (); #if USE_TCACHE /* int_free also calls request2size, be careful to not pad twice. */ size_t tbytes = checked_request2size (bytes); if (tbytes == 0) { __set_errno (ENOMEM); return NULL; } size_t tc_idx = csize2tidx (tbytes);

MAYBE_INIT_TCACHE ();

DIAG_PUSH_NEEDS_COMMENT; if (tc_idx < mp_.tcache_bins && tcache != NULL && tcache->counts[tc_idx] > 0) { victim = tcache_get (tc_idx); return tag_new_usable (victim); } DIAG_POP_NEEDS_COMMENT; #endif

if (SINGLE_THREAD_P) { victim = tag_new_usable (_int_malloc (&main_arena, bytes)); assert (!victim || chunk_is_mmapped (mem2chunk (victim)) || &main_arena == arena_for_chunk (mem2chunk (victim))); return victim; }

arena_get (ar_ptr, bytes);

victim = _int_malloc (ar_ptr, bytes); /* Retry with another arena only if we were able to find a usable arena before. */ if (!victim && ar_ptr != NULL) { LIBC_PROBE (memory_malloc_retry, 1, bytes); ar_ptr = arena_get_retry (ar_ptr, bytes); victim = _int_malloc (ar_ptr, bytes); }

if (ar_ptr != NULL) __libc_lock_unlock (ar_ptr->mutex);

victim = tag_new_usable (victim);

assert (!victim || chunk_is_mmapped (mem2chunk (victim)) || ar_ptr == arena_for_chunk (mem2chunk (victim))); return victim; }

</details>

Zauważ, że zawsze oznaczy zwrócony wskaźnik jako `tag_new_usable`, z kodu:
```c
void *tag_new_usable (void *ptr)

Allocate a new random color and use it to color the user region of
a chunk; this may include data from the subsequent chunk's header
if tagging is sufficiently fine grained.  Returns PTR suitably
recolored for accessing the memory there.

_int_malloc

To jest funkcja, która alokuje pamięć, używając innych binów i top chunk.

• Start

Zaczyna się od zdefiniowania kilku zmiennych i uzyskania rzeczywistego rozmiaru, jaki potrzebuje żądana przestrzeń pamięci:

_int_malloc start

```c // From f942a732d3/malloc/malloc.c (L3847) static void * _int_malloc (mstate av, size_t bytes) { INTERNAL_SIZE_T nb; /* normalized request size */ unsigned int idx; /* associated bin index */ mbinptr bin; /* associated bin */

mchunkptr victim; /* inspected/selected chunk / INTERNAL_SIZE_T size; / its size / int victim_index; / its bin index */

mchunkptr remainder; /* remainder from a split / unsigned long remainder_size; / its size */

unsigned int block; /* bit map traverser / unsigned int bit; / bit map traverser / unsigned int map; / current word of binmap */

mchunkptr fwd; /* misc temp for linking / mchunkptr bck; / misc temp for linking */

#if USE_TCACHE size_t tcache_unsorted_count; /* count of unsorted chunks processed */ #endif

/* Convert request size to internal form by adding SIZE_SZ bytes overhead plus possibly more to obtain necessary alignment and/or to obtain a size of at least MINSIZE, the smallest allocatable size. Also, checked_request2size returns false for request sizes that are so large that they wrap around zero when padded and aligned. */

nb = checked_request2size (bytes); if (nb == 0) { __set_errno (ENOMEM); return NULL; }

</details>

### Arena

W mało prawdopodobnym przypadku, gdy nie ma użytecznych aren, używa `sysmalloc`, aby uzyskać kawałek z `mmap`:

<details>

<summary>_int_malloc not arena</summary>
```c
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L3885C3-L3893C6
/* There are no usable arenas.  Fall back to sysmalloc to get a chunk from
mmap.  */
if (__glibc_unlikely (av == NULL))
{
void *p = sysmalloc (nb, av);
if (p != NULL)
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}

Fast Bin

Jeśli potrzebny rozmiar mieści się w rozmiarach Fast Bins, spróbuj użyć kawałka z fast bin. Zasadniczo, na podstawie rozmiaru, znajdzie indeks fast bin, w którym powinny znajdować się ważne kawałki, a jeśli jakieś istnieją, zwróci jeden z nich.
Ponadto, jeśli tcache jest włączone, wypełni bin tcache tego rozmiaru kawałkami z fast bins.

Podczas wykonywania tych działań wykonywane są tutaj pewne kontrole bezpieczeństwa:

• Jeśli kawałek jest źle wyrównany: malloc(): unaligned fastbin chunk detected 2
• Jeśli forward chunk jest źle wyrównany: malloc(): unaligned fastbin chunk detected
• Jeśli zwrócony kawałek ma rozmiar, który nie jest poprawny z powodu swojego indeksu w fast bin: malloc(): memory corruption (fast)
• Jeśli jakikolwiek kawałek użyty do wypełnienia tcache jest źle wyrównany: malloc(): unaligned fastbin chunk detected 3

_int_malloc fast bin

```c // From f942a732d3/malloc/malloc.c (L3895C3-L3967C6) /* If the size qualifies as a fastbin, first check corresponding bin. This code is safe to execute even if av is not yet initialized, so we can try it without checking, which saves some time on this fast path. */

#define REMOVE_FB(fb, victim, pp)
do
{
victim = pp;
if (victim == NULL)
break;
pp = REVEAL_PTR (victim->fd);
if (__glibc_unlikely (pp != NULL && misaligned_chunk (pp)))
malloc_printerr ("malloc(): unaligned fastbin chunk detected");
}
while ((pp = catomic_compare_and_exchange_val_acq (fb, pp, victim))
!= victim); \

if ((unsigned long) (nb) <= (unsigned long) (get_max_fast ())) { idx = fastbin_index (nb); mfastbinptr *fb = &fastbin (av, idx); mchunkptr pp; victim = *fb;

if (victim != NULL) { if (__glibc_unlikely (misaligned_chunk (victim))) malloc_printerr ("malloc(): unaligned fastbin chunk detected 2");

if (SINGLE_THREAD_P) fb = REVEAL_PTR (victim->fd); else REMOVE_FB (fb, pp, victim); if (__glibc_likely (victim != NULL)) { size_t victim_idx = fastbin_index (chunksize (victim)); if (__builtin_expect (victim_idx != idx, 0)) malloc_printerr ("malloc(): memory corruption (fast)"); check_remalloced_chunk (av, victim, nb); #if USE_TCACHE / While we're here, if we see other chunks of the same size, stash them in the tcache. */ size_t tc_idx = csize2tidx (nb); if (tcache != NULL && tc_idx < mp_.tcache_bins) { mchunkptr tc_victim;

/* While bin not empty and tcache not full, copy chunks. */ while (tcache->counts[tc_idx] < mp_.tcache_count && (tc_victim = *fb) != NULL) { if (__glibc_unlikely (misaligned_chunk (tc_victim))) malloc_printerr ("malloc(): unaligned fastbin chunk detected 3"); if (SINGLE_THREAD_P) *fb = REVEAL_PTR (tc_victim->fd); else { REMOVE_FB (fb, pp, tc_victim); if (__glibc_unlikely (tc_victim == NULL)) break; } tcache_put (tc_victim, tc_idx); } } #endif void *p = chunk2mem (victim); alloc_perturb (p, bytes); return p; } } }

</details>

### Small Bin

Jak wskazano w komentarzu, małe biny przechowują jeden rozmiar na indeks, dlatego sprawdzenie, czy dostępny jest ważny kawałek, jest bardzo szybkie, więc po szybkich binach sprawdzane są małe biny.

Pierwsze sprawdzenie polega na ustaleniu, czy żądany rozmiar może znajdować się w małym binie. W takim przypadku uzyskaj odpowiadający **indeks** w smallbin i sprawdź, czy jest **jakikolwiek dostępny kawałek**.

Następnie przeprowadzane jest sprawdzenie bezpieczeństwa:

- czy `victim->bk->fd = victim`. Aby upewnić się, że oba kawałki są poprawnie połączone.

W takim przypadku kawałek **otrzymuje bit `inuse`,** podwójnie powiązana lista jest naprawiana, więc ten kawałek znika z niej (ponieważ będzie używany), a bit non main arena jest ustawiany, jeśli to konieczne.

Na koniec **wypełnij indeks tcache żądanego rozmiaru** innymi kawałkami w małym binie (jeśli są). 

<details>

<summary>_int_malloc small bin</summary>
```c
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L3895C3-L3967C6

/*
If a small request, check regular bin.  Since these "smallbins"
hold one size each, no searching within bins is necessary.
(For a large request, we need to wait until unsorted chunks are
processed to find best fit. But for small ones, fits are exact
anyway, so we can check now, which is faster.)
*/

if (in_smallbin_range (nb))
{
idx = smallbin_index (nb);
bin = bin_at (av, idx);

if ((victim = last (bin)) != bin)
{
bck = victim->bk;
if (__glibc_unlikely (bck->fd != victim))
malloc_printerr ("malloc(): smallbin double linked list corrupted");
set_inuse_bit_at_offset (victim, nb);
bin->bk = bck;
bck->fd = bin;

if (av != &main_arena)
set_non_main_arena (victim);
check_malloced_chunk (av, victim, nb);
#if USE_TCACHE
/* While we're here, if we see other chunks of the same size,
stash them in the tcache.  */
size_t tc_idx = csize2tidx (nb);
if (tcache != NULL && tc_idx < mp_.tcache_bins)
{
mchunkptr tc_victim;

/* While bin not empty and tcache not full, copy chunks over.  */
while (tcache->counts[tc_idx] < mp_.tcache_count
&& (tc_victim = last (bin)) != bin)
{
if (tc_victim != 0)
{
bck = tc_victim->bk;
set_inuse_bit_at_offset (tc_victim, nb);
if (av != &main_arena)
set_non_main_arena (tc_victim);
bin->bk = bck;
bck->fd = bin;

tcache_put (tc_victim, tc_idx);
}
}
}
#endif
void *p = chunk2mem (victim);
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}
}

malloc_consolidate

Jeśli to nie był mały kawałek, to jest to duży kawałek, a w tym przypadku malloc_consolidate jest wywoływane, aby uniknąć fragmentacji pamięci.

wywołanie malloc_consolidate

```c /* If this is a large request, consolidate fastbins before continuing. While it might look excessive to kill all fastbins before even seeing if there is space available, this avoids fragmentation problems normally associated with fastbins. Also, in practice, programs tend to have runs of either small or large requests, but less often mixtures, so consolidation is not invoked all that often in most programs. And the programs that it is called frequently in otherwise tend to fragment. */

else { idx = largebin_index (nb); if (atomic_load_relaxed (&av->have_fastchunks)) malloc_consolidate (av); }

</details>

Funkcja malloc consolidate zasadniczo usuwa kawałki z szybkiego binu i umieszcza je w niesortowanym binie. Po następnym malloc te kawałki będą zorganizowane w swoich odpowiednich małych/szybkich binach.

Zauważ, że jeśli podczas usuwania tych kawałków zostaną one znalezione z poprzednimi lub następnymi kawałkami, które nie są używane, zostaną **odłączone i scalone** przed umieszczeniem ostatecznego kawałka w **niesortowanym** binie.

Dla każdego kawałka szybkiego binu przeprowadzane są kilka kontroli bezpieczeństwa:

- Jeśli kawałek jest niewyrównany, wyzwól: `malloc_consolidate(): unaligned fastbin chunk detected`
- Jeśli kawałek ma inny rozmiar niż ten, który powinien mieć z powodu indeksu, w którym się znajduje: `malloc_consolidate(): invalid chunk size`
- Jeśli poprzedni kawałek nie jest używany, a poprzedni kawałek ma rozmiar różny od tego wskazanego przez `prev_chunk`: `corrupted size vs. prev_size in fastbins`

<details>

<summary>funkcja malloc_consolidate</summary>
```c
// https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L4810C1-L4905C2

static void malloc_consolidate(mstate av)
{
mfastbinptr*    fb;                 /* current fastbin being consolidated */
mfastbinptr*    maxfb;              /* last fastbin (for loop control) */
mchunkptr       p;                  /* current chunk being consolidated */
mchunkptr       nextp;              /* next chunk to consolidate */
mchunkptr       unsorted_bin;       /* bin header */
mchunkptr       first_unsorted;     /* chunk to link to */

/* These have same use as in free() */
mchunkptr       nextchunk;
INTERNAL_SIZE_T size;
INTERNAL_SIZE_T nextsize;
INTERNAL_SIZE_T prevsize;
int             nextinuse;

atomic_store_relaxed (&av->have_fastchunks, false);

unsorted_bin = unsorted_chunks(av);

/*
Remove each chunk from fast bin and consolidate it, placing it
then in unsorted bin. Among other reasons for doing this,
placing in unsorted bin avoids needing to calculate actual bins
until malloc is sure that chunks aren't immediately going to be
reused anyway.
*/

maxfb = &fastbin (av, NFASTBINS - 1);
fb = &fastbin (av, 0);
do {
p = atomic_exchange_acquire (fb, NULL);
if (p != 0) {
do {
{
if (__glibc_unlikely (misaligned_chunk (p)))
malloc_printerr ("malloc_consolidate(): "
"unaligned fastbin chunk detected");

unsigned int idx = fastbin_index (chunksize (p));
if ((&fastbin (av, idx)) != fb)
malloc_printerr ("malloc_consolidate(): invalid chunk size");
}

check_inuse_chunk(av, p);
nextp = REVEAL_PTR (p->fd);

/* Slightly streamlined version of consolidation code in free() */
size = chunksize (p);
nextchunk = chunk_at_offset(p, size);
nextsize = chunksize(nextchunk);

if (!prev_inuse(p)) {
prevsize = prev_size (p);
size += prevsize;
p = chunk_at_offset(p, -((long) prevsize));
if (__glibc_unlikely (chunksize(p) != prevsize))
malloc_printerr ("corrupted size vs. prev_size in fastbins");
unlink_chunk (av, p);
}

if (nextchunk != av->top) {
nextinuse = inuse_bit_at_offset(nextchunk, nextsize);

if (!nextinuse) {
size += nextsize;
unlink_chunk (av, nextchunk);
} else
clear_inuse_bit_at_offset(nextchunk, 0);

first_unsorted = unsorted_bin->fd;
unsorted_bin->fd = p;
first_unsorted->bk = p;

if (!in_smallbin_range (size)) {
p->fd_nextsize = NULL;
p->bk_nextsize = NULL;
}

set_head(p, size | PREV_INUSE);
p->bk = unsorted_bin;
p->fd = first_unsorted;
set_foot(p, size);
}

else {
size += nextsize;
set_head(p, size | PREV_INUSE);
av->top = p;
}

} while ( (p = nextp) != 0);

}
} while (fb++ != maxfb);
}

Niesortowany bin

Czas sprawdzić niesortowany bin w poszukiwaniu potencjalnie ważnego kawałka do użycia.

Początek

Zaczyna się to od dużej pętli for, która będzie przeszukiwać niesortowany bin w kierunku bk, aż dotrze do końca (struktura arena) z while ((victim = unsorted_chunks (av)->bk) != unsorted_chunks (av))

Ponadto, przy każdej próbie rozważenia nowego kawałka wykonywane są pewne kontrole bezpieczeństwa:

• Jeśli rozmiar kawałka jest dziwny (za mały lub za duży): malloc(): invalid size (unsorted)
• Jeśli rozmiar następnego kawałka jest dziwny (za mały lub za duży): malloc(): invalid next size (unsorted)
• Jeśli rozmiar poprzedni wskazany przez następny kawałek różni się od rozmiaru kawałka: malloc(): mismatching next->prev_size (unsorted)
• Jeśli nie victim->bck->fd == victim lub nie victim->fd == av (arena): malloc(): unsorted double linked list corrupted
• Ponieważ zawsze sprawdzamy ostatni, jego fd powinno zawsze wskazywać na strukturę arena.
• Jeśli następny kawałek nie wskazuje, że poprzedni jest w użyciu: malloc(): invalid next->prev_inuse (unsorted)

_int_malloc początek niesortowanego bina

```c /* Process recently freed or remaindered chunks, taking one only if it is exact fit, or, if this a small request, the chunk is remainder from the most recent non-exact fit. Place other traversed chunks in bins. Note that this step is the only place in any routine where chunks are placed in bins.

The outer loop here is needed because we might not realize until near the end of malloc that we should have consolidated, so must do so and retry. This happens at most once, and only when we would otherwise need to expand memory to service a "small" request. */

#if USE_TCACHE INTERNAL_SIZE_T tcache_nb = 0; size_t tc_idx = csize2tidx (nb); if (tcache != NULL && tc_idx < mp_.tcache_bins) tcache_nb = nb; int return_cached = 0;

tcache_unsorted_count = 0; #endif

for (;; ) { int iters = 0; while ((victim = unsorted_chunks (av)->bk) != unsorted_chunks (av)) { bck = victim->bk; size = chunksize (victim); mchunkptr next = chunk_at_offset (victim, size);

if (__glibc_unlikely (size <= CHUNK_HDR_SZ) || __glibc_unlikely (size > av->system_mem)) malloc_printerr ("malloc(): invalid size (unsorted)"); if (__glibc_unlikely (chunksize_nomask (next) < CHUNK_HDR_SZ) || __glibc_unlikely (chunksize_nomask (next) > av->system_mem)) malloc_printerr ("malloc(): invalid next size (unsorted)"); if (__glibc_unlikely ((prev_size (next) & ~(SIZE_BITS)) != size)) malloc_printerr ("malloc(): mismatching next->prev_size (unsorted)"); if (__glibc_unlikely (bck->fd != victim) || __glibc_unlikely (victim->fd != unsorted_chunks (av))) malloc_printerr ("malloc(): unsorted double linked list corrupted"); if (__glibc_unlikely (prev_inuse (next))) malloc_printerr ("malloc(): invalid next->prev_inuse (unsorted)");

</details>

#### jeśli `in_smallbin_range`

Jeśli kawałek jest większy niż żądany rozmiar, użyj go, a resztę przestrzeni kawałka umieść na liście nieposortowanej i zaktualizuj `last_remainder` o to.

<details>

<summary><code>_int_malloc</code> nieposortowany bin <code>in_smallbin_range</code></summary>
```c
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/master/malloc/malloc.c#L4090C11-L4124C14

/*
If a small request, try to use last remainder if it is the
only chunk in unsorted bin.  This helps promote locality for
runs of consecutive small requests. This is the only
exception to best-fit, and applies only when there is
no exact fit for a small chunk.
*/

if (in_smallbin_range (nb) &&
bck == unsorted_chunks (av) &&
victim == av->last_remainder &&
(unsigned long) (size) > (unsigned long) (nb + MINSIZE))
{
/* split and reattach remainder */
remainder_size = size - nb;
remainder = chunk_at_offset (victim, nb);
unsorted_chunks (av)->bk = unsorted_chunks (av)->fd = remainder;
av->last_remainder = remainder;
remainder->bk = remainder->fd = unsorted_chunks (av);
if (!in_smallbin_range (remainder_size))
{
remainder->fd_nextsize = NULL;
remainder->bk_nextsize = NULL;
}

set_head (victim, nb | PREV_INUSE |
(av != &main_arena ? NON_MAIN_ARENA : 0));
set_head (remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
set_foot (remainder, remainder_size);

check_malloced_chunk (av, victim, nb);
void *p = chunk2mem (victim);
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}

Jeśli to się udało, zwróć kawałek i to koniec, jeśli nie, kontynuuj wykonywanie funkcji...

jeśli równa wielkość

Kontynuuj usuwanie kawałka z bin, w przypadku gdy żądany rozmiar jest dokładnie taki sam jak rozmiar kawałka:

• Jeśli tcache nie jest wypełnione, dodaj je do tcache i kontynuuj wskazując, że jest kawałek tcache, który można wykorzystać
• Jeśli tcache jest pełne, po prostu go użyj, zwracając go

_int_malloc nieposortowany bin równa wielkość

```c // From https://github.com/bminor/glibc/blob/master/malloc/malloc.c#L4126C11-L4157C14

/* remove from unsorted list */ unsorted_chunks (av)->bk = bck; bck->fd = unsorted_chunks (av);

/* Take now instead of binning if exact fit */

if (size == nb) { set_inuse_bit_at_offset (victim, size); if (av != &main_arena) set_non_main_arena (victim); #if USE_TCACHE /* Fill cache first, return to user only if cache fills. We may return one of these chunks later. */ if (tcache_nb > 0 && tcache->counts[tc_idx] < mp_.tcache_count) { tcache_put (victim, tc_idx); return_cached = 1; continue; } else { #endif check_malloced_chunk (av, victim, nb); void *p = chunk2mem (victim); alloc_perturb (p, bytes); return p; #if USE_TCACHE } #endif }

</details>

Jeśli kawałek nie został zwrócony ani dodany do tcache, kontynuuj z kodem...

#### umieść kawałek w koszu

Przechowuj sprawdzony kawałek w małym koszu lub w dużym koszu w zależności od rozmiaru kawałka (utrzymując duży kosz w odpowiednim porządku).

Wykonywane są kontrole bezpieczeństwa, aby upewnić się, że obie podwójne listy powiązane dużego kosza są uszkodzone:

- Jeśli `fwd->bk_nextsize->fd_nextsize != fwd`: `malloc(): largebin double linked list corrupted (nextsize)`
- Jeśli `fwd->bk->fd != fwd`: `malloc(): largebin double linked list corrupted (bk)`

<details>

<summary><code>_int_malloc</code> umieść kawałek w koszu</summary>
```c
/* place chunk in bin */

if (in_smallbin_range (size))
{
victim_index = smallbin_index (size);
bck = bin_at (av, victim_index);
fwd = bck->fd;
}
else
{
victim_index = largebin_index (size);
bck = bin_at (av, victim_index);
fwd = bck->fd;

/* maintain large bins in sorted order */
if (fwd != bck)
{
/* Or with inuse bit to speed comparisons */
size |= PREV_INUSE;
/* if smaller than smallest, bypass loop below */
assert (chunk_main_arena (bck->bk));
if ((unsigned long) (size)
< (unsigned long) chunksize_nomask (bck->bk))
{
fwd = bck;
bck = bck->bk;

victim->fd_nextsize = fwd->fd;
victim->bk_nextsize = fwd->fd->bk_nextsize;
fwd->fd->bk_nextsize = victim->bk_nextsize->fd_nextsize = victim;
}
else
{
assert (chunk_main_arena (fwd));
while ((unsigned long) size < chunksize_nomask (fwd))
{
fwd = fwd->fd_nextsize;
assert (chunk_main_arena (fwd));
}

if ((unsigned long) size
== (unsigned long) chunksize_nomask (fwd))
/* Always insert in the second position.  */
fwd = fwd->fd;
else
{
victim->fd_nextsize = fwd;
victim->bk_nextsize = fwd->bk_nextsize;
if (__glibc_unlikely (fwd->bk_nextsize->fd_nextsize != fwd))
malloc_printerr ("malloc(): largebin double linked list corrupted (nextsize)");
fwd->bk_nextsize = victim;
victim->bk_nextsize->fd_nextsize = victim;
}
bck = fwd->bk;
if (bck->fd != fwd)
malloc_printerr ("malloc(): largebin double linked list corrupted (bk)");
}
}
else
victim->fd_nextsize = victim->bk_nextsize = victim;
}

mark_bin (av, victim_index);
victim->bk = bck;
victim->fd = fwd;
fwd->bk = victim;
bck->fd = victim;

_int_malloc limity

W tym momencie, jeśli jakiś kawałek został przechowany w tcache, który można wykorzystać i limit został osiągnięty, po prostu zwróć kawałek z tcache.

Ponadto, jeśli MAX_ITERS zostało osiągnięte, przerwij pętlę i uzyskaj kawałek w inny sposób (top chunk).

Jeśli return_cached zostało ustawione, po prostu zwróć kawałek z tcache, aby uniknąć większych wyszukiwań.

_int_malloc limity

```c // From https://github.com/bminor/glibc/blob/master/malloc/malloc.c#L4227C1-L4250C7

#if USE_TCACHE /* If we've processed as many chunks as we're allowed while filling the cache, return one of the cached ones. */ ++tcache_unsorted_count; if (return_cached && mp_.tcache_unsorted_limit > 0 && tcache_unsorted_count > mp_.tcache_unsorted_limit) { return tcache_get (tc_idx); } #endif

#define MAX_ITERS 10000 if (++iters >= MAX_ITERS) break; }

#if USE_TCACHE /* If all the small chunks we found ended up cached, return one now. */ if (return_cached) { return tcache_get (tc_idx); } #endif

</details>

Jeśli limity nie zostały osiągnięte, kontynuuj z kodem...

### Duży kosz (według indeksu)

Jeśli żądanie jest duże (nie w małym koszu) i jeszcze nie zwróciliśmy żadnego kawałka, uzyskaj **indeks** żądanej wielkości w **dużym koszu**, sprawdź, czy **nie jest pusty** lub czy **największy kawałek w tym koszu jest większy** niż żądana wielkość, a w takim przypadku znajdź **najmniejszy kawałek, który można użyć** dla żądanej wielkości.

Jeśli pozostała przestrzeń z ostatecznie używanego kawałka może być nowym kawałkiem, dodaj go do nieposortowanego kosza, a last_reminder jest aktualizowany.

Przeprowadzana jest kontrola bezpieczeństwa przy dodawaniu pozostałości do nieposortowanego kosza:

- `bck->fd-> bk != bck`: `malloc(): uszkodzone nieposortowane kawałki`

<details>

<summary><code>_int_malloc</code> Duży kosz (według indeksu)</summary>
```c
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/master/malloc/malloc.c#L4252C7-L4317C10

/*
If a large request, scan through the chunks of current bin in
sorted order to find smallest that fits.  Use the skip list for this.
*/

if (!in_smallbin_range (nb))
{
bin = bin_at (av, idx);

/* skip scan if empty or largest chunk is too small */
if ((victim = first (bin)) != bin
&& (unsigned long) chunksize_nomask (victim)
>= (unsigned long) (nb))
{
victim = victim->bk_nextsize;
while (((unsigned long) (size = chunksize (victim)) <
(unsigned long) (nb)))
victim = victim->bk_nextsize;

/* Avoid removing the first entry for a size so that the skip
list does not have to be rerouted.  */
if (victim != last (bin)
&& chunksize_nomask (victim)
== chunksize_nomask (victim->fd))
victim = victim->fd;

remainder_size = size - nb;
unlink_chunk (av, victim);

/* Exhaust */
if (remainder_size < MINSIZE)
{
set_inuse_bit_at_offset (victim, size);
if (av != &main_arena)
set_non_main_arena (victim);
}
/* Split */
else
{
remainder = chunk_at_offset (victim, nb);
/* We cannot assume the unsorted list is empty and therefore
have to perform a complete insert here.  */
bck = unsorted_chunks (av);
fwd = bck->fd;
if (__glibc_unlikely (fwd->bk != bck))
malloc_printerr ("malloc(): corrupted unsorted chunks");
last_re->bk = bck;
remainder->fd = fwd;
bck->fd = remainder;
fwd->bk = remainder;
if (!in_smallbin_range (remainder_size))
{
remainder->fd_nextsize = NULL;
remainder->bk_nextsize = NULL;
}
set_head (victim, nb | PREV_INUSE |
(av != &main_arena ? NON_MAIN_ARENA : 0));
set_head (remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
set_foot (remainder, remainder_size);
}
check_malloced_chunk (av, victim, nb);
void *p = chunk2mem (victim);
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}
}

Jeśli nie znaleziono odpowiedniego kawałka, kontynuuj

Duży kosz (następny większy)

Jeśli w dokładnym dużym koszu nie było żadnego kawałka, który mógłby być użyty, zacznij przeszukiwać wszystkie następne duże kosze (zaczynając od natychmiast większego), aż znajdziesz jeden (jeśli w ogóle).

Reszta podzielonego kawałka jest dodawana do nieposortowanego kosza, last_reminder jest aktualizowany, a ta sama kontrola bezpieczeństwa jest przeprowadzana:

• bck->fd-> bk != bck: malloc(): corrupted unsorted chunks2

_int_malloc Duży kosz (następny większy)

```c // From https://github.com/bminor/glibc/blob/master/malloc/malloc.c#L4319C7-L4425C10

/* Search for a chunk by scanning bins, starting with next largest bin. This search is strictly by best-fit; i.e., the smallest (with ties going to approximately the least recently used) chunk that fits is selected.

The bitmap avoids needing to check that most blocks are nonempty. The particular case of skipping all bins during warm-up phases when no chunks have been returned yet is faster than it might look. */

++idx; bin = bin_at (av, idx); block = idx2block (idx); map = av->binmap[block]; bit = idx2bit (idx);

for (;; ) { /* Skip rest of block if there are no more set bits in this block. / if (bit > map || bit == 0) { do { if (++block >= BINMAPSIZE) / out of bins */ goto use_top; } while ((map = av->binmap[block]) == 0);

bin = bin_at (av, (block << BINMAPSHIFT)); bit = 1; }

/* Advance to bin with set bit. There must be one. */ while ((bit & map) == 0) { bin = next_bin (bin); bit <<= 1; assert (bit != 0); }

/* Inspect the bin. It is likely to be non-empty */ victim = last (bin);

/* If a false alarm (empty bin), clear the bit. / if (victim == bin) { av->binmap[block] = map &= ~bit; / Write through */ bin = next_bin (bin); bit <<= 1; }

else { size = chunksize (victim);

/* We know the first chunk in this bin is big enough to use. */ assert ((unsigned long) (size) >= (unsigned long) (nb));

remainder_size = size - nb;

/* unlink */ unlink_chunk (av, victim);

/* Exhaust */ if (remainder_size < MINSIZE) { set_inuse_bit_at_offset (victim, size); if (av != &main_arena) set_non_main_arena (victim); }

/* Split */ else { remainder = chunk_at_offset (victim, nb);

/* We cannot assume the unsorted list is empty and therefore have to perform a complete insert here. */ bck = unsorted_chunks (av); fwd = bck->fd; if (__glibc_unlikely (fwd->bk != bck)) malloc_printerr ("malloc(): corrupted unsorted chunks 2"); remainder->bk = bck; remainder->fd = fwd; bck->fd = remainder; fwd->bk = remainder;

/* advertise as last remainder */ if (in_smallbin_range (nb)) av->last_remainder = remainder; if (!in_smallbin_range (remainder_size)) { remainder->fd_nextsize = NULL; remainder->bk_nextsize = NULL; } set_head (victim, nb | PREV_INUSE | (av != &main_arena ? NON_MAIN_ARENA : 0)); set_head (remainder, remainder_size | PREV_INUSE); set_foot (remainder, remainder_size); } check_malloced_chunk (av, victim, nb); void *p = chunk2mem (victim); alloc_perturb (p, bytes); return p; } }

</details>

### Top Chunk

W tym momencie czas na pobranie nowego kawałka z Top chunk (jeśli jest wystarczająco duży).

Zaczyna się od sprawdzenia bezpieczeństwa, aby upewnić się, że rozmiar kawałka nie jest zbyt duży (uszkodzony):

- `chunksize(av->top) > av->system_mem`: `malloc(): corrupted top size`

Następnie, jeśli przestrzeń top chunk jest wystarczająco duża, aby utworzyć kawałek o żądanym rozmiarze, zostanie ona użyta.\
Jeśli nie, jeśli są szybkie kawałki, należy je skonsolidować i spróbować ponownie.\
Na koniec, jeśli nie ma wystarczającej ilości miejsca, użyj `sysmalloc`, aby przydzielić wystarczający rozmiar.

<details>

<summary><code>_int_malloc</code> Top chunk</summary>
```c
use_top:
/*
If large enough, split off the chunk bordering the end of memory
(held in av->top). Note that this is in accord with the best-fit
search rule.  In effect, av->top is treated as larger (and thus
less well fitting) than any other available chunk since it can
be extended to be as large as necessary (up to system
limitations).

We require that av->top always exists (i.e., has size >=
MINSIZE) after initialization, so if it would otherwise be
exhausted by current request, it is replenished. (The main
reason for ensuring it exists is that we may need MINSIZE space
to put in fenceposts in sysmalloc.)
*/

victim = av->top;
size = chunksize (victim);

if (__glibc_unlikely (size > av->system_mem))
malloc_printerr ("malloc(): corrupted top size");

if ((unsigned long) (size) >= (unsigned long) (nb + MINSIZE))
{
remainder_size = size - nb;
remainder = chunk_at_offset (victim, nb);
av->top = remainder;
set_head (victim, nb | PREV_INUSE |
(av != &main_arena ? NON_MAIN_ARENA : 0));
set_head (remainder, remainder_size | PREV_INUSE);

check_malloced_chunk (av, victim, nb);
void *p = chunk2mem (victim);
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}

/* When we are using atomic ops to free fast chunks we can get
here for all block sizes.  */
else if (atomic_load_relaxed (&av->have_fastchunks))
{
malloc_consolidate (av);
/* restore original bin index */
if (in_smallbin_range (nb))
idx = smallbin_index (nb);
else
idx = largebin_index (nb);
}

/*
Otherwise, relay to handle system-dependent cases
*/
else
{
void *p = sysmalloc (nb, av);
if (p != NULL)
alloc_perturb (p, bytes);
return p;
}
}
}

sysmalloc

sysmalloc start

Jeśli arena jest pusta lub żądany rozmiar jest zbyt duży (a pozostałe mmaps są dozwolone), użyj sysmalloc_mmap, aby przydzielić przestrzeń i ją zwrócić.

sysmalloc start

```c // From f942a732d3/malloc/malloc.c (L2531)

/* sysmalloc handles malloc cases requiring more memory from the system. On entry, it is assumed that av->top does not have enough space to service request for nb bytes, thus requiring that av->top be extended or replaced. */

static void * sysmalloc (INTERNAL_SIZE_T nb, mstate av) { mchunkptr old_top; /* incoming value of av->top / INTERNAL_SIZE_T old_size; / its size */ char old_end; / its end address */

long size; /* arg to first MORECORE or mmap call */ char brk; / return value from MORECORE */

long correction; /* arg to 2nd MORECORE call */ char snd_brk; / 2nd return val */

INTERNAL_SIZE_T front_misalign; /* unusable bytes at front of new space / INTERNAL_SIZE_T end_misalign; / partial page left at end of new space */ char aligned_brk; / aligned offset into brk */

mchunkptr p; /* the allocated/returned chunk / mchunkptr remainder; / remainder from allocation / unsigned long remainder_size; / its size */

size_t pagesize = GLRO (dl_pagesize); bool tried_mmap = false;

/* If have mmap, and the request size meets the mmap threshold, and the system supports mmap, and there are few enough currently allocated mmapped regions, try to directly map this request rather than expanding top. */

if (av == NULL || ((unsigned long) (nb) >= (unsigned long) (mp_.mmap_threshold) && (mp_.n_mmaps < mp_.n_mmaps_max))) { char mm; if (mp_.hp_pagesize > 0 && nb >= mp_.hp_pagesize) { / There is no need to issue the THP madvise call if Huge Pages are used directly. */ mm = sysmalloc_mmap (nb, mp_.hp_pagesize, mp_.hp_flags, av); if (mm != MAP_FAILED) return mm; } mm = sysmalloc_mmap (nb, pagesize, 0, av); if (mm != MAP_FAILED) return mm; tried_mmap = true; }

/* There are no usable arenas and mmap also failed. */ if (av == NULL) return 0;

</details>

### sysmalloc checks

Zaczyna się od uzyskania informacji o starym kawałku i sprawdzenia, czy niektóre z następujących warunków są prawdziwe:

- Stary rozmiar sterty wynosi 0 (nowa sterta)
- Rozmiar poprzedniej sterty jest większy niż MINSIZE, a stary Top jest w użyciu
- Sterta jest wyrównana do rozmiaru strony (0x1000, więc dolne 12 bitów musi być 0)

Następnie sprawdza również, czy:

- Stary rozmiar nie ma wystarczającej ilości miejsca, aby utworzyć kawałek dla żądanego rozmiaru

<details>

<summary>sysmalloc checks</summary>
```c
/* Record incoming configuration of top */

old_top = av->top;
old_size = chunksize (old_top);
old_end = (char *) (chunk_at_offset (old_top, old_size));

brk = snd_brk = (char *) (MORECORE_FAILURE);

/*
If not the first time through, we require old_size to be
at least MINSIZE and to have prev_inuse set.
*/

assert ((old_top == initial_top (av) && old_size == 0) ||
((unsigned long) (old_size) >= MINSIZE &&
prev_inuse (old_top) &&
((unsigned long) old_end & (pagesize - 1)) == 0));

/* Precondition: not enough current space to satisfy nb request */
assert ((unsigned long) (old_size) < (unsigned long) (nb + MINSIZE));

sysmalloc nie główna arena

Najpierw spróbuje rozszerzyć poprzedni stos dla tego stosu. Jeśli to nie możliwe, spróbuje przydzielić nowy stos i zaktualizować wskaźniki, aby móc go używać.
Na koniec, jeśli to nie zadziała, spróbuj wywołać sysmalloc_mmap.

sysmalloc nie główna arena

```c if (av != &main_arena) { heap_info *old_heap, *heap; size_t old_heap_size;

/* First try to extend the current heap. */ old_heap = heap_for_ptr (old_top); old_heap_size = old_heap->size; if ((long) (MINSIZE + nb - old_size) > 0 && grow_heap (old_heap, MINSIZE + nb - old_size) == 0) { av->system_mem += old_heap->size - old_heap_size; set_head (old_top, (((char *) old_heap + old_heap->size) - (char *) old_top) | PREV_INUSE); } else if ((heap = new_heap (nb + (MINSIZE + sizeof (heap)), mp_.top_pad))) { / Use a newly allocated heap. / heap->ar_ptr = av; heap->prev = old_heap; av->system_mem += heap->size; / Set up the new top. */ top (av) = chunk_at_offset (heap, sizeof (*heap)); set_head (top (av), (heap->size - sizeof (*heap)) | PREV_INUSE);

/* Setup fencepost and free the old top chunk with a multiple of MALLOC_ALIGNMENT in size. / / The fencepost takes at least MINSIZE bytes, because it might become the top chunk again later. Note that a footer is set up, too, although the chunk is marked in use. / old_size = (old_size - MINSIZE) & ~MALLOC_ALIGN_MASK; set_head (chunk_at_offset (old_top, old_size + CHUNK_HDR_SZ), 0 | PREV_INUSE); if (old_size >= MINSIZE) { set_head (chunk_at_offset (old_top, old_size), CHUNK_HDR_SZ | PREV_INUSE); set_foot (chunk_at_offset (old_top, old_size), CHUNK_HDR_SZ); set_head (old_top, old_size | PREV_INUSE | NON_MAIN_ARENA); _int_free (av, old_top, 1); } else { set_head (old_top, (old_size + CHUNK_HDR_SZ) | PREV_INUSE); set_foot (old_top, (old_size + CHUNK_HDR_SZ)); } } else if (!tried_mmap) { / We can at least try to use to mmap memory. If new_heap fails it is unlikely that trying to allocate huge pages will succeed. */ char *mm = sysmalloc_mmap (nb, pagesize, 0, av); if (mm != MAP_FAILED) return mm; } }

</details>

### sysmalloc główna arena

Zaczyna obliczać ilość potrzebnej pamięci. Rozpocznie od żądania ciągłej pamięci, więc w tym przypadku możliwe będzie wykorzystanie starej, nieużywanej pamięci. Wykonywane są również pewne operacje wyrównania.

<details>

<summary>sysmalloc główna arena</summary>
```c
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L2665C1-L2713C10

else     /* av == main_arena */


{ /* Request enough space for nb + pad + overhead */
size = nb + mp_.top_pad + MINSIZE;

/*
If contiguous, we can subtract out existing space that we hope to
combine with new space. We add it back later only if
we don't actually get contiguous space.
*/

if (contiguous (av))
size -= old_size;

/*
Round to a multiple of page size or huge page size.
If MORECORE is not contiguous, this ensures that we only call it
with whole-page arguments.  And if MORECORE is contiguous and
this is not first time through, this preserves page-alignment of
previous calls. Otherwise, we correct to page-align below.
*/

#ifdef MADV_HUGEPAGE
/* Defined in brk.c.  */
extern void *__curbrk;
if (__glibc_unlikely (mp_.thp_pagesize != 0))
{
uintptr_t top = ALIGN_UP ((uintptr_t) __curbrk + size,
mp_.thp_pagesize);
size = top - (uintptr_t) __curbrk;
}
else
#endif
size = ALIGN_UP (size, GLRO(dl_pagesize));

/*
Don't try to call MORECORE if argument is so big as to appear
negative. Note that since mmap takes size_t arg, it may succeed
below even if we cannot call MORECORE.
*/

if (size > 0)
{
brk = (char *) (MORECORE (size));
if (brk != (char *) (MORECORE_FAILURE))
madvise_thp (brk, size);
LIBC_PROBE (memory_sbrk_more, 2, brk, size);
}

sysmalloc główny obszar poprzedni błąd 1

Jeśli poprzedni zwrócony MORECORE_FAILURE, spróbuj ponownie przydzielić pamięć używając sysmalloc_mmap_fallback

sysmalloc główny obszar poprzedni błąd 1

```c // From f942a732d3/malloc/malloc.c (L2715C7-L2740C10)

if (brk == (char ) (MORECORE_FAILURE)) { / If have mmap, try using it as a backup when MORECORE fails or cannot be used. This is worth doing on systems that have "holes" in address space, so sbrk cannot extend to give contiguous space, but space is available elsewhere. Note that we ignore mmap max count and threshold limits, since the space will not be used as a segregated mmap region. */

char mbrk = MAP_FAILED; if (mp_.hp_pagesize > 0) mbrk = sysmalloc_mmap_fallback (&size, nb, old_size, mp_.hp_pagesize, mp_.hp_pagesize, mp_.hp_flags, av); if (mbrk == MAP_FAILED) mbrk = sysmalloc_mmap_fallback (&size, nb, old_size, MMAP_AS_MORECORE_SIZE, pagesize, 0, av); if (mbrk != MAP_FAILED) { / We do not need, and cannot use, another sbrk call to find end */ brk = mbrk; snd_brk = brk + size; } }

</details>

### sysmalloc główna arena kontynuacja

Jeśli poprzednie nie zwróciło `MORECORE_FAILURE`, jeśli to zadziałało, utwórz kilka wyrównań:

<details>

<summary>sysmalloc główna arena poprzedni błąd 2</summary>
```c
// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L2742

if (brk != (char *) (MORECORE_FAILURE))
{
if (mp_.sbrk_base == 0)
mp_.sbrk_base = brk;
av->system_mem += size;

/*
If MORECORE extends previous space, we can likewise extend top size.
*/

if (brk == old_end && snd_brk == (char *) (MORECORE_FAILURE))
set_head (old_top, (size + old_size) | PREV_INUSE);

else if (contiguous (av) && old_size && brk < old_end)
/* Oops!  Someone else killed our space..  Can't touch anything.  */
malloc_printerr ("break adjusted to free malloc space");

/*
Otherwise, make adjustments:

* If the first time through or noncontiguous, we need to call sbrk
just to find out where the end of memory lies.

* We need to ensure that all returned chunks from malloc will meet
MALLOC_ALIGNMENT

* If there was an intervening foreign sbrk, we need to adjust sbrk
request size to account for fact that we will not be able to
combine new space with existing space in old_top.

* Almost all systems internally allocate whole pages at a time, in
which case we might as well use the whole last page of request.
So we allocate enough more memory to hit a page boundary now,
which in turn causes future contiguous calls to page-align.
*/

else
{
front_misalign = 0;
end_misalign = 0;
correction = 0;
aligned_brk = brk;

/* handle contiguous cases */
if (contiguous (av))
{
/* Count foreign sbrk as system_mem.  */
if (old_size)
av->system_mem += brk - old_end;

/* Guarantee alignment of first new chunk made from this space */

front_misalign = (INTERNAL_SIZE_T) chunk2mem (brk) & MALLOC_ALIGN_MASK;
if (front_misalign > 0)
{
/*
Skip over some bytes to arrive at an aligned position.
We don't need to specially mark these wasted front bytes.
They will never be accessed anyway because
prev_inuse of av->top (and any chunk created from its start)
is always true after initialization.
*/

correction = MALLOC_ALIGNMENT - front_misalign;
aligned_brk += correction;
}

/*
If this isn't adjacent to existing space, then we will not
be able to merge with old_top space, so must add to 2nd request.
*/

correction += old_size;

/* Extend the end address to hit a page boundary */
end_misalign = (INTERNAL_SIZE_T) (brk + size + correction);
correction += (ALIGN_UP (end_misalign, pagesize)) - end_misalign;

assert (correction >= 0);
snd_brk = (char *) (MORECORE (correction));

/*
If can't allocate correction, try to at least find out current
brk.  It might be enough to proceed without failing.

Note that if second sbrk did NOT fail, we assume that space
is contiguous with first sbrk. This is a safe assumption unless
program is multithreaded but doesn't use locks and a foreign sbrk
occurred between our first and second calls.
*/

if (snd_brk == (char *) (MORECORE_FAILURE))
{
correction = 0;
snd_brk = (char *) (MORECORE (0));
}
else
madvise_thp (snd_brk, correction);
}

/* handle non-contiguous cases */
else
{
if (MALLOC_ALIGNMENT == CHUNK_HDR_SZ)
/* MORECORE/mmap must correctly align */
assert (((unsigned long) chunk2mem (brk) & MALLOC_ALIGN_MASK) == 0);
else
{
front_misalign = (INTERNAL_SIZE_T) chunk2mem (brk) & MALLOC_ALIGN_MASK;
if (front_misalign > 0)
{
/*
Skip over some bytes to arrive at an aligned position.
We don't need to specially mark these wasted front bytes.
They will never be accessed anyway because
prev_inuse of av->top (and any chunk created from its start)
is always true after initialization.
*/

aligned_brk += MALLOC_ALIGNMENT - front_misalign;
}
}

/* Find out current end of memory */
if (snd_brk == (char *) (MORECORE_FAILURE))
{
snd_brk = (char *) (MORECORE (0));
}
}

/* Adjust top based on results of second sbrk */
if (snd_brk != (char *) (MORECORE_FAILURE))
{
av->top = (mchunkptr) aligned_brk;
set_head (av->top, (snd_brk - aligned_brk + correction) | PREV_INUSE);
av->system_mem += correction;

/*
If not the first time through, we either have a
gap due to foreign sbrk or a non-contiguous region.  Insert a
double fencepost at old_top to prevent consolidation with space
we don't own. These fenceposts are artificial chunks that are
marked as inuse and are in any case too small to use.  We need
two to make sizes and alignments work out.
*/

if (old_size != 0)
{
/*
Shrink old_top to insert fenceposts, keeping size a
multiple of MALLOC_ALIGNMENT. We know there is at least
enough space in old_top to do this.
*/
old_size = (old_size - 2 * CHUNK_HDR_SZ) & ~MALLOC_ALIGN_MASK;
set_head (old_top, old_size | PREV_INUSE);

/*
Note that the following assignments completely overwrite
old_top when old_size was previously MINSIZE.  This is
intentional. We need the fencepost, even if old_top otherwise gets
lost.
*/
set_head (chunk_at_offset (old_top, old_size),
CHUNK_HDR_SZ | PREV_INUSE);
set_head (chunk_at_offset (old_top,
old_size + CHUNK_HDR_SZ),
CHUNK_HDR_SZ | PREV_INUSE);

/* If possible, release the rest. */
if (old_size >= MINSIZE)
{
_int_free (av, old_top, 1);
}
}
}
}
}
} /* if (av !=  &main_arena) */

sysmalloc finale

Zakończ alokację, aktualizując informacje o arenie.

// From https://github.com/bminor/glibc/blob/f942a732d37a96217ef828116ebe64a644db18d7/malloc/malloc.c#L2921C3-L2943C12

if ((unsigned long) av->system_mem > (unsigned long) (av->max_system_mem))
av->max_system_mem = av->system_mem;
check_malloc_state (av);

/* finally, do the allocation */
p = av->top;
size = chunksize (p);

/* check that one of the above allocation paths succeeded */
if ((unsigned long) (size) >= (unsigned long) (nb + MINSIZE))
{
remainder_size = size - nb;
remainder = chunk_at_offset (p, nb);
av->top = remainder;
set_head (p, nb | PREV_INUSE | (av != &main_arena ? NON_MAIN_ARENA : 0));
set_head (remainder, remainder_size | PREV_INUSE);
check_malloced_chunk (av, p, nb);
return chunk2mem (p);
}

/* catch all failure paths */
__set_errno (ENOMEM);
return 0;

sysmalloc_mmap

kod sysmalloc_mmap

```c // From f942a732d3/malloc/malloc.c (L2392C1-L2481C2)

static void * sysmalloc_mmap (INTERNAL_SIZE_T nb, size_t pagesize, int extra_flags, mstate av) { long int size;

/* Round up size to nearest page. For mmapped chunks, the overhead is one SIZE_SZ unit larger than for normal chunks, because there is no following chunk whose prev_size field could be used.

See the front_misalign handling below, for glibc there is no need for further alignments unless we have have high alignment. */ if (MALLOC_ALIGNMENT == CHUNK_HDR_SZ) size = ALIGN_UP (nb + SIZE_SZ, pagesize); else size = ALIGN_UP (nb + SIZE_SZ + MALLOC_ALIGN_MASK, pagesize);

/* Don't try if size wraps around 0. */ if ((unsigned long) (size) <= (unsigned long) (nb)) return MAP_FAILED;

char *mm = (char *) MMAP (0, size, mtag_mmap_flags | PROT_READ | PROT_WRITE, extra_flags); if (mm == MAP_FAILED) return mm;

#ifdef MAP_HUGETLB if (!(extra_flags & MAP_HUGETLB)) madvise_thp (mm, size); #endif

__set_vma_name (mm, size, " glibc: malloc");

/* The offset to the start of the mmapped region is stored in the prev_size field of the chunk. This allows us to adjust returned start address to meet alignment requirements here and in memalign(), and still be able to compute proper address argument for later munmap in free() and realloc(). */

INTERNAL_SIZE_T front_misalign; /* unusable bytes at front of new space */

if (MALLOC_ALIGNMENT == CHUNK_HDR_SZ) { /* For glibc, chunk2mem increases the address by CHUNK_HDR_SZ and MALLOC_ALIGN_MASK is CHUNK_HDR_SZ-1. Each mmap'ed area is page aligned and therefore definitely MALLOC_ALIGN_MASK-aligned. */ assert (((INTERNAL_SIZE_T) chunk2mem (mm) & MALLOC_ALIGN_MASK) == 0); front_misalign = 0; } else front_misalign = (INTERNAL_SIZE_T) chunk2mem (mm) & MALLOC_ALIGN_MASK;

mchunkptr p; /* the allocated/returned chunk */

if (front_misalign > 0) { ptrdiff_t correction = MALLOC_ALIGNMENT - front_misalign; p = (mchunkptr) (mm + correction); set_prev_size (p, correction); set_head (p, (size - correction) | IS_MMAPPED); } else { p = (mchunkptr) mm; set_prev_size (p, 0); set_head (p, size | IS_MMAPPED); }

/* update statistics */ int new = atomic_fetch_add_relaxed (&mp_.n_mmaps, 1) + 1; atomic_max (&mp_.max_n_mmaps, new);

unsigned long sum; sum = atomic_fetch_add_relaxed (&mp_.mmapped_mem, size) + size; atomic_max (&mp_.max_mmapped_mem, sum);

check_chunk (av, p);

return chunk2mem (p); }

</details>

{{#include ../../../banners/hacktricks-training.md}}