标签：libumem

在使用libumem时，大家可能都有一点好奇，为什么系统会使用libumem封装的malloc，free这些内存管理函数去替换libc中的内存管理函数？其实答案就在malloc.c中的如下代码：

#ifdef __GLIBC__
static void __attribute__((constructor)) umem_malloc_init_hook(void)
{
	if (__malloc_hook != umem_malloc_hook) {
		umem_startup(NULL, 0, 0, NULL, NULL);
		__malloc_hook = umem_malloc_hook;
		__free_hook = umem_free_hook;
		__realloc_hook = umem_realloc_hook;
		__memalign_hook = umem_memalign_hook;
	}
}

void (*__malloc_initialize_hook)(void) = umem_malloc_init_hook;

#else
void __attribute__((constructor))
__malloc_umem_init (void)
{
	umem_startup(NULL, 0, 0, NULL, NULL);
}
#endif

针对上述代码，我们只需关注#ifdef __GLIBC__……#else这个部分，因为替换libc中的内存管理函数的魔法就在这个部分：

（1）__attribute__((constructor))

__attribute__是gcc的关键字，它允许用户声明一些属性。而constructor属性的含义则是被修饰的函数要在main()函数执行前执行。相对应地，还有一个destructor属性，则是在main()函数结束时执行。这对这个属性的讨论，大家可以参考stackoverflow上的一篇帖子。

（2）__malloc_hook，__free_hook，__realloc_hook，__memalign_hook

这些其实是GNU C库提供的一些变量，程序通过修改这些变量，可以达到使用自己定义的malloc，free这些函数的目的。详细的解释可以参考：http://www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/Hooks-for-Malloc.html。

libumem是2001年由SUN的工程师Jeff Bonwick和Jonathan Adams开发的一个对应用程序进行内存管理的动态链接库。简单地讲，libumem通过提供一组替换C标准库的内存分配函数（malloc，free，realloc等等），从而可以使用户更容易发现和解决关于内存管理的bug。从Solaris 9（Update 3）开始，libumem作为Solaris操作系统的一个标准库提供给应用程序使用。现在libumem已经被移植到其它的平台上，这个网站（https://labs.omniti.com/labs/portableumem）不仅介绍了关于libumem的移植，并且还提供了源代码。从今天起，我打算写一组系列文章，通过对libumem的源代码分析，介绍如何使用libumem以及它的工作原理。

首先，我介绍一下如何使用libumem。这里有两个方法：
（1）通过使用LD_PRELOAD环境变量：
LD_PRELOAD=libumem.so;export LD_PRELOAD
这样就使用户程序使用的是libumem中提供的内存管理函数，而不是C标准库的函数。关于LD_PRELOAD，感兴趣的读者可以参考stackoverflow上的这篇帖子：http://stackoverflow.com/questions/426230/what-is-the-ld-preload-trick。
（2）在链接程序时加上 -lumem选项。

当应用程序运行后，我们可通过以下简单的Dtrace脚本去检查程序是否使用的是libumem：

#!/usr/sbin/dtrace -qs

pid$1::malloc:entry
{
    trace(probemod);
}

这个脚本会输出使用哪个模块的malloc函数，如果输出的模块名是类似于“libumem.so.1”，那么就证明程序已经使用libumem了，否则就需要检查一下，看看问题在哪里。