Pour aller plus loin…

malloc de Doug Lea

Parmi les nombreuses implémentations existantes de malloc, celle de Doug Lea (aussi connue sous le nom de dlmalloc) est l’une des plus célèbres.

Elle repose sur un système de chunks (blocs mémoire) organisés en listes chaînées distinctes selon leur état :

• une liste pour les blocs libres :

  

• une autre pour les blocs occupés :

  

Ce modèle permet une recherche de bloc libre plus rapide grâce à des structures adaptées (bins triés par taille, par exemple). C’est une source précieuse pour comprendre comment la gestion mémoire est optimisée dans les implémentations réelles du malloc système.

vmap

Pour observer concrètement comment un programme utilise la mémoire, la commande vmmap (ou cat /proc/<pid>/maps sous Linux) est extrêmement utile.

Considérons le code suivant :

#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>

int main()
{
	printf("PID = %d\n", getpid());
	while (1)
	{}
	return 0;
}

Si je lance la commande vmap <PID>, voilà le résultat :

Il y plusieurs sections qui permettent de résumer l’utilisation de la mémoire par notre exécutable a.out :

Process:         a.out [15905]
Path:            /Users/USER/Documents/*/a.out
**Load Address:    0x103be5000**
Identifier:      a.out
Version:         ???
Code Type:       X86-64
Platform:        macOS
Parent Process:  zsh [5305]

Date/Time:       2024-07-06 15:09:07.340 +0200
Launch Time:     2024-07-06 15:08:56.432 +0200
OS Version:      macOS 12.7.2 (21G1974)
Report Version:  7
Analysis Tool:   /usr/bin/vmmap

Physical footprint:         316K
Physical footprint (peak):  316K

• Load Address correspond à l’adresse de l’espace virtuel à partir de laquelle se charge le processus. Le reste est assez explicit.
• La section ==== Non-writable regions for process 15905 est utilisée par l’OS pour l’execution du code.
• Le segement __TEXT contient les instructions machines compilées exécutées par le CPU. Ces données peuvent être lues et éxécutées.
• Le segment __DATA_CONST : c’est ici que sont stockées les variables constantes développées dans le programme. Elle ne peuvent que lu, jamais éxécuté ni modifié.
• Le __LINKEDIT segment : ces information sont utilisés par le linker (?)