C++实现内存地址空间布局（ASL）：自定义堆栈、代码段与数据段的内存分配 大家好，今天我们来深入探讨C++中内存地址空间布局（Address Space Layout, ASL）的实现，以及如何自定义堆栈、代码段和数据段的内存分配。 传统的操作系统负责管理进程的内存空间，但在某些特定场景下，例如嵌入式系统、裸机编程或者需要高度定制化的内存管理策略时，我们就需要自己来控制内存的分配和布局。 本次讲座将围绕以下几个方面展开： 理解内存地址空间布局：回顾典型的内存地址空间布局，包括代码段、数据段、堆、栈等。 自定义内存区域：如何使用C++分配和管理自定义的内存区域。 手动分配代码段：探讨将代码放置到特定内存地址的方法。 实现自定义堆和栈：详细讲解如何使用C++实现自定义的堆和栈，并进行内存管理。 数据段的自定义放置：讲解如何将全局变量和静态变量放置到特定的内存地址。 代码示例与注意事项：提供具体的C++代码示例，并讨论在自定义内存管理时需要注意的问题。 1. 理解内存地址空间布局 首先，让我们回顾一下典型的内存地址空间布局。一个进程的内存空间通常被划分为以下几个部分： 代码段（Text S …
C++实现内存地址空间布局：自定义堆栈、代码段与数据段的内存分配
C++ 实现内存地址空间布局：自定义堆栈、代码段与数据段的内存分配 大家好，今天我们来深入探讨一个C++编程中非常底层但又至关重要的主题：内存地址空间布局的自定义实现。理解内存布局对于编写高效、可靠和安全的C++程序至关重要。我们将从理论基础开始，逐步深入到实际的代码实现，涵盖堆栈、代码段和数据段的内存分配。 1. 内存地址空间布局概述 每个运行中的程序都拥有自己的内存地址空间。这个空间被划分为不同的区域，每个区域负责存储不同类型的数据。典型的内存布局包括： 代码段（Text Segment）： 存储程序的机器指令。通常是只读的，防止程序意外修改自身代码。 数据段（Data Segment）： 存储已初始化的全局变量和静态变量。 BSS段（BSS Segment）： 存储未初始化的全局变量和静态变量。在程序启动时，BSS段会被初始化为0。 堆（Heap）： 用于动态内存分配，例如使用new和malloc分配的内存。堆的大小在程序运行时可以动态增长或缩小。 栈（Stack）： 用于存储局部变量、函数参数和函数调用信息（返回地址等）。栈的大小通常是固定的，由操作系统或编译器预先分配。 一个 …
PHP-FPM的私有内存保护：利用mprotect系统调用防止代码段被运行时修改
PHP-FPM 私有内存保护：利用 mprotect 系统调用防止代码段被运行时修改 大家好，今天我们来深入探讨一个关于 PHP-FPM 安全性的话题：如何利用 mprotect 系统调用来保护 PHP-FPM 进程的代码段，防止其在运行时被修改。 PHP作为一种解释型语言，其执行过程依赖于 Zend 引擎。Zend 引擎负责编译和执行 PHP 脚本。虽然 PHP 脚本本身通常不会直接修改内存中的代码段，但在某些情况下，例如利用 PHP 扩展中的漏洞、或者恶意代码注入，攻击者有可能尝试修改 PHP-FPM 进程的代码段，进而控制整个进程，甚至服务器。 mprotect 系统调用提供了一种机制，允许我们改变内存区域的保护属性，例如将其设置为只读，从而阻止写入操作。通过合理地利用 mprotect，我们可以大大提高 PHP-FPM 的安全性。 1. 理解内存保护与 mprotect 系统调用 在现代操作系统中，内存被划分为不同的区域，每个区域都有相应的权限属性，例如可读、可写、可执行。这些权限控制着程序对内存的访问方式。 mprotect 系统调用允许我们修改这些权限。其函数原型如下： # …
C++ `cold` / `hot` 函数属性：指导编译器放置代码段以优化缓存
哈喽，各位好！今天咱们来聊聊C++里一对神奇的属性：[[likely]] 和 [[unlikely]] (或者更早版本的__attribute__((hot)) 和 __attribute__((cold)))，或者一些编译器特定的类似属性)。 它们就像是程序员偷偷塞给编译器的“小纸条”，告诉它哪些代码段更“热门”，哪些代码段更“冷门”， 从而让编译器更好地优化程序的缓存行为，提升执行效率。 开场白：CPU缓存的“秘密” 在深入探讨[[likely]] 和 [[unlikely]]之前，咱们先来简单回顾一下CPU缓存这玩意儿。你可以把CPU缓存想象成CPU的“小金库”，它存储着CPU最近使用过的数据和指令。由于CPU访问缓存的速度比访问主内存快得多，所以如果CPU需要的数据或指令恰好在缓存里，程序就能跑得飞快。 但是，缓存的空间是有限的，所以CPU需要一种策略来决定哪些数据应该保留在缓存里，哪些应该被“踢”出去。通常，CPU会采用一种名为“最近最少使用”（LRU）的策略，即优先保留最近被访问过的数据。 [[likely]] 和 [[unlikely]]: 告诉编译器“热门”和“冷门” …
C++ Object File (ELF/PE) 结构：理解符号表、重定位表与代码段
哈喽，各位好！今天咱们要聊点底层的东西，但是别害怕，保证有趣！我们要扒一扒C++编译后产生的“尸体”——也就是目标文件（Object File）的结构。具体来说，我们要解剖一下ELF（Linux下的常用格式）和PE（Windows下的常用格式）目标文件，重点关注符号表、重定位表和代码段这几个关键部位。 目标文件是个啥？ 想象一下，你写了一堆C++代码，比如main.cpp、foo.cpp、bar.cpp。每个.cpp文件会被编译器分别编译成一个目标文件（比如main.o、foo.o、bar.o）。这些.o文件就是咱们今天要研究的对象。目标文件里包含了编译后的机器码、数据，还有一些关键的“说明书”，告诉链接器怎么把这些零散的代码拼成一个完整的程序。 目标文件的常见格式：ELF和PE ELF (Executable and Linkable Format) 和 PE (Portable Executable) 是两种常见的可执行文件、共享库和目标文件的格式。 ELF: 主要用于类Unix系统，比如Linux、BSD。 PE: 主要用于Windows。 虽然细节上有所不同，但它们的基本结构和 …