malloc分配的内存的保护标志是什么？

Question

根据这个线程，由malloc分配的内存至少具有PROT_READ | PROT_EXEC，否则包含的函数将无法执行。

man malloc没有提到任何关于保护的内容，因此有这个问题。

- Je Rog

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你确定这是正确的线程吗？我在那里没有看到关于PROT_READ或PROT_EXEC的任何信息。我认为这两个与mmap有关。(请参阅http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/007908799/xsh/mmap.html) - Mike Sherrill 'Cat Recall'

@Catcall，这就是我说的为什么malloc隐式返回的内存具有PROT_READ或PROT_EXEC，因为它不需要像mmap返回的内存一样进行mprotect(p, 1024, PROT_READ|PROT_EXEC)操作。 - Je Rog

Answer 1

malloc()通常会返回可读可写的内存。一些架构（例如旧的x86）可能无法直接禁用执行权限，但这只是平台的不足之处。

如果您想要从分配的内存中执行代码，您需要明确给予执行权限，并且可能需要去除写权限，因为在某些系统上，在同一块内存上拥有写和执行权限被认为是潜在危险的（通常称为W^X）。

关于通过程序员分配的内存执行代码，已经有过几个其他的讨论主题：

在Linux上用C分配可执行内存
在标准C中，能否从栈中执行代码？

- ninjalj

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你有一台带有NX位的机器来测试吗？ - Je Rog

Answer 2

malloc并不适合用于为代码分配内存的工具。你应该使用mmap，并根据系统上的严格安全策略，可能需要使用mprotect来更改权限。

以下是malloc不适合的原因：

• 只有页面粒度才设置权限，但通过malloc获得的内存不太可能与页面对齐，因此您最终会在相邻的内存上设置权限，可能会破坏某些东西。
• 如果在调用free之前不恢复旧权限，则可能会破坏malloc的内部结构。

- R.. GitHub STOP HELPING ICE

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关于权限仅以页面粒度设置，你的意思是void *mmap(void *start, size_t length, int prot, int flags, int fd, off_t offset); 返回的内存总是以页面为单位吗？虽然length参数似乎不能保证。 - Je Rog

@Je Rog：是的，mmap() 创建内存映射，具有页面粒度（除了在非 MMU 系统上）。 - ninjalj

“!mmu” 无法符合 POSIX（需要内存保护）要求。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

@Je Rog：它们将被映射，可以在Linux上查看/proc/<pid>/maps。 - ninjalj

长度将向页面大小的倍数取整。 - R.. GitHub STOP HELPING ICE

Answer 3

你可能需要在内存分配完成后自己调用 mprotect 来设置 PROT_EXEC 标志。 $ man mprotect

- Paul R

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似乎不是，查看链接的段落，它并不涉及mprotect，这表明由malloc返回的内存已经具有PROT_EXEC。 - Je Rog

@Je Rog：好的-我很惊讶Linux默认为malloc分配的内存设置了PROT_EXEC，可能其他操作系统采取了更为防御的方法-如果您的问题仅适用于Linux，则应该将其标记为“linux”。 - Paul R

是的，这就是情况，我想知道设置了哪些其他标志，但是man malloc没有给出任何线索。此外，我不知道它是否特定于Linux，因此我认为添加该标签不合适。 - Je Rog

@Je Rog：最好不要做出任何假设，特别是如果你关注可移植性和未来的兼容性。 - Paul R

旧的x86 CPU没有页面的执行权限位，因此通常读取权限意味着执行权限。新的CPU有一个NX（非执行）位。 - ninjalj

Answer 4

malloc()库函数由C语言标准指定，因此在所有操作系统上都是相同的。内存保护是处理器和操作系统的功能，因此在Windows、Linux等系统上执行方式不同。

自malloc()被定义以来，其工作方式已经发生了变化。我记得大多数处理器不支持内存的单独“可执行”权限 - 如果它是可读的，那么它就是可执行的。许多嵌入式系统根本没有任何内存保护，所有内存都可以读取、写入和执行。在所有这些情况下，malloc()函数的工作方式都是相同的。

- John Vincent