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| README.md | ||
TP 1 : Mémoire
Exercice 1
Soit le programme suivant qui affiche les adresses virtuelles de certaines variables lors de l'exécution du processus. En utilisant le (pseudo) fichier
/proc/pid/maps, vérifiez à quel segment de pages ces adresses appartiennent.
tom@Error404:/mnt/c/Users/naser/Documents/scr/TP1$ ./adresses_virtuelles
mon pid est 20
main = 0x564bfc70e169
&argc = 0x7ffd8f4ac78c
&i = 0x7ffd8f4ac794
&j = 0x564bfc711fe0
t = 0x564bfc711040
m = 0x564bfd7e62a0
tom@Error404:/mnt/c/Users/naser/Documents/scr/TP1$ cat /proc/20/maps
564bfc70d000-564bfc70e000 r--p 00000000 00:48 3659174697600603 /mnt/c/Users/naser/Documents/scr/TP1/adresses_virtuelles
564bfc70e000-564bfc70f000 r-xp 00001000 00:48 3659174697600603 /mnt/c/Users/naser/Documents/scr/TP1/adresses_virtuelles
564bfc70f000-564bfc710000 r--p 00002000 00:48 3659174697600603 /mnt/c/Users/naser/Documents/scr/TP1/adresses_virtuelles
564bfc710000-564bfc711000 r--p 00002000 00:48 3659174697600603 /mnt/c/Users/naser/Documents/scr/TP1/adresses_virtuelles
564bfc711000-564bfc712000 rw-p 00003000 00:48 3659174697600603 /mnt/c/Users/naser/Documents/scr/TP1/adresses_virtuelles
564bfd7e6000-564bfd807000 rw-p 00000000 00:00 0 [heap]
7f246a43d000-7f246a440000 rw-p 00000000 00:00 0
7f246a440000-7f246a466000 r--p 00000000 08:20 10783 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
7f246a466000-7f246a5bb000 r-xp 00026000 08:20 10783 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
7f246a5bb000-7f246a60e000 r--p 0017b000 08:20 10783 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/libc.so.6
7f246a64e000-7f246a658000 r--p 00026000 08:20 10780 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
7f246a658000-7f246a65a000 r--p 00030000 08:20 10780 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
7f246a65a000-7f246a65c000 rw-p 00032000 08:20 10780 /usr/lib/x86_64-linux-gnu/ld-linux-x86-64.so.2
7ffd8f48e000-7ffd8f4af000 rw-p 00000000 00:00 0 [stack]
7ffd8f568000-7ffd8f56c000 r--p 00000000 00:00 0 [vvar]
7ffd8f56c000-7ffd8f56e000 r-xp 00000000 00:00 0 [vdso]
main appartient au deuxieme segment de pages (564bfc70e000-564bfc70f000)
&argc appartient au stack (7ffd8f48e000-7ffd8f4af000)
&i appartient aussi au stack (7ffd8f48e000-7ffd8f4af000)
&j appartient au heap (564bfd7e6000-564bfd807000)
t appartient au heap (564bfd7e6000-564bfd807000)
m appartient au heap (564bfd7e6000-564bfd807000)
Exercice 1 bis
L'interface (pseudo-fichier)
proc/pid/smapspermet de voir la consommation mémoire d'un processus. On peut le formater avec la commandepmap -X. Le but de l'exercice est de voir ce qui se passe au niveau de la mémoire d'un processus suivant les différents mode d'allocation. Le programmenull.cpermet d'avoir un point de comparaison. Dans les cas suivants, vérifiez où se trouve la memoire correspondante :
- Allocation statique buf.c
tom@Error404:/mnt/c/Users/naser/Documents/scr/TP1/Exo1/ex1bis$ pmap -x 51
51: ./buf
Address Kbytes RSS Dirty Mode Mapping
000055a1b721c000 4 4 0 r---- buf
000055a1b721d000 4 4 0 r-x-- buf
000055a1b721e000 4 4 0 r---- buf
000055a1b721f000 4 4 4 r---- buf
000055a1b7220000 4 4 4 rw--- buf
000055a1b7221000 24576 16516 16516 rw--- [ anon ]
000055a1b986a000 132 4 4 rw--- [ anon ]
00007f52d26db000 12 8 8 rw--- [ anon ]
00007f52d26de000 152 152 0 r---- libc.so.6
00007f52d2704000 1364 860 0 r-x-- libc.so.6
00007f52d2859000 332 108 0 r---- libc.so.6
00007f52d28ac000 16 16 16 r---- libc.so.6
00007f52d28b0000 8 8 8 rw--- libc.so.6
00007f52d28b2000 52 20 20 rw--- [ anon ]
00007f52d28c4000 8 4 4 rw--- [ anon ]
00007f52d28c6000 4 4 0 r---- ld-linux-x86-64.so.2
00007f52d28c7000 148 148 0 r-x-- ld-linux-x86-64.so.2
00007f52d28ec000 40 36 0 r---- ld-linux-x86-64.so.2
00007f52d28f6000 8 8 8 r---- ld-linux-x86-64.so.2
00007f52d28f8000 8 8 8 rw--- ld-linux-x86-64.so.2
00007ffc3f565000 132 12 12 rw--- [ stack ]
00007ffc3f5a8000 16 0 0 r---- [ anon ]
00007ffc3f5ac000 8 4 0 r-x-- [ anon ]
---------------- ------- ------- -------
total kB 27036 17936 16612
L'allocation statique de
buf.cse trouve à l'adresse 000055a1b7221000 et elle est de 24576 Kbytes
- Allocation sur la pile stack.c
tom@Error404:/mnt/c/Users/naser/Documents/scr/TP1/Exo1/ex1bis$ pmap -x 57
57: ./stack
Address Kbytes RSS Dirty Mode Mapping
000055c5f583a000 4 4 0 r---- stack
000055c5f583b000 4 4 0 r-x-- stack
000055c5f583c000 4 4 0 r---- stack
000055c5f583d000 4 4 4 r---- stack
000055c5f583e000 4 4 4 rw--- stack
000055c5f5acb000 132 4 4 rw--- [ anon ]
00007f019bcba000 12 8 8 rw--- [ anon ]
00007f019bcbd000 152 152 0 r---- libc.so.6
00007f019bce3000 1364 804 0 r-x-- libc.so.6
00007f019be38000 332 112 0 r---- libc.so.6
00007f019be8b000 16 16 16 r---- libc.so.6
00007f019be8f000 8 8 8 rw--- libc.so.6
00007f019be91000 52 20 20 rw--- [ anon ]
00007f019bea3000 8 4 4 rw--- [ anon ]
00007f019bea5000 4 4 0 r---- ld-linux-x86-64.so.2
00007f019bea6000 148 148 0 r-x-- ld-linux-x86-64.so.2
00007f019becb000 40 36 0 r---- ld-linux-x86-64.so.2
00007f019bed5000 8 8 8 r---- ld-linux-x86-64.so.2
00007f019bed7000 8 8 8 rw--- ld-linux-x86-64.so.2
00007ffdebac4000 132 36 36 rw--- [ stack ]
00007ffdebbef000 16 0 0 r---- [ anon ]
00007ffdebbf3000 8 4 0 r-x-- [ anon ]
---------------- ------- ------- -------
total kB 2460 1392 120
L'allocation sur la pile de
stack.cse trouve à l'adresse 00007ffdebac4000 et elle est de 132 Kbytes
- Allocation sur le tas heap.c
tom@Error404:/mnt/c/Users/naser/Documents/scr/TP1/Exo1/ex1bis$ pmap -x 59
59: ./heap
Address Kbytes RSS Dirty Mode Mapping
000055ac09aae000 4 4 0 r---- heap
000055ac09aaf000 4 4 0 r-x-- heap
000055ac09ab0000 4 4 0 r---- heap
000055ac09ab1000 4 4 4 r---- heap
000055ac09ab2000 4 4 4 rw--- heap
000055ac0a4c2000 50028 49924 49924 rw--- [ anon ]
00007f1e58321000 12 8 8 rw--- [ anon ]
00007f1e58324000 152 152 0 r---- libc.so.6
00007f1e5834a000 1364 844 0 r-x-- libc.so.6
00007f1e5849f000 332 64 0 r---- libc.so.6
00007f1e584f2000 16 16 16 r---- libc.so.6
00007f1e584f6000 8 8 8 rw--- libc.so.6
00007f1e584f8000 52 20 20 rw--- [ anon ]
00007f1e5850a000 8 4 4 rw--- [ anon ]
00007f1e5850c000 4 4 0 r---- ld-linux-x86-64.so.2
00007f1e5850d000 148 148 0 r-x-- ld-linux-x86-64.so.2
00007f1e58532000 40 36 0 r---- ld-linux-x86-64.so.2
00007f1e5853c000 8 8 8 r---- ld-linux-x86-64.so.2
00007f1e5853e000 8 8 8 rw--- ld-linux-x86-64.so.2
00007ffe0d57b000 132 12 12 rw--- [ stack ]
00007ffe0d5fa000 16 0 0 r---- [ anon ]
00007ffe0d5fe000 8 4 0 r-x-- [ anon ]
---------------- ------- ------- -------
total kB 52356 51280 50016
L'allocation sur le tas de
heap.cse trouve à l'adresse 000055ac0a4c2000 et elle est de 50028 Kbytes
- Allocation (gande quantité) sur le tas huge.c
tom@Error404:/mnt/c/Users/naser/Documents/scr/TP1/Exo1/ex1bis$ pmap -x 61
61: ./huge
Address Kbytes RSS Dirty Mode Mapping
000055fdf6259000 4 4 0 r---- huge
000055fdf625a000 4 4 0 r-x-- huge
000055fdf625b000 4 4 0 r---- huge
000055fdf625c000 4 4 4 r---- huge
000055fdf625d000 4 4 4 rw--- huge
000055fdf6cef000 132 100 100 rw--- [ anon ]
00007f5bb5f2e000 272 268 268 rw--- [ anon ]
00007f5bb5f72000 152 152 0 r---- libc.so.6
00007f5bb5f98000 1364 852 0 r-x-- libc.so.6
00007f5bb60ed000 332 64 0 r---- libc.so.6
00007f5bb6140000 16 16 16 r---- libc.so.6
00007f5bb6144000 8 8 8 rw--- libc.so.6
00007f5bb6146000 52 20 20 rw--- [ anon ]
00007f5bb6158000 8 4 4 rw--- [ anon ]
00007f5bb615a000 4 4 0 r---- ld-linux-x86-64.so.2
00007f5bb615b000 148 148 0 r-x-- ld-linux-x86-64.so.2
00007f5bb6180000 40 36 0 r---- ld-linux-x86-64.so.2
00007f5bb618a000 8 8 8 r---- ld-linux-x86-64.so.2
00007f5bb618c000 8 8 8 rw--- ld-linux-x86-64.so.2
00007fffa6cae000 132 16 16 rw--- [ stack ]
00007fffa6cf2000 16 0 0 r---- [ anon ]
00007fffa6cf6000 8 4 0 r-x-- [ anon ]
---------------- ------- ------- -------
total kB 2720 1728 456
L'allocation (gande quantité) sur le tas de
huge.cse trouve à l'adresse 00007f5bb5f2e000 et elle est de 272 Kbytes
- Allocation sur le mapping mmap.c
tom@Error404:/mnt/c/Users/naser/Documents/scr/TP1/Exo1/ex1bis$ pmap -x 64
64: ./mmap
Address Kbytes RSS Dirty Mode Mapping
000055c9d1054000 4 4 0 r---- mmap
000055c9d1055000 4 4 0 r-x-- mmap
000055c9d1056000 4 4 0 r---- mmap
000055c9d1057000 4 4 4 r---- mmap
000055c9d1058000 4 4 4 rw--- mmap
000055c9d2214000 132 4 4 rw--- [ anon ]
00007fad683c0000 256 128 128 rw--- 256k
00007fad68400000 64 64 64 rw-s- zero (deleted)
00007fad68410000 44 40 40 rw--- [ anon ]
00007fad6841b000 152 152 0 r---- libc.so.6
00007fad68441000 1364 812 0 r-x-- libc.so.6
00007fad68596000 332 120 0 r---- libc.so.6
00007fad685e9000 16 16 16 r---- libc.so.6
00007fad685ed000 8 8 8 rw--- libc.so.6
00007fad685ef000 52 20 20 rw--- [ anon ]
00007fad685fd000 24 4 4 rw--- [ anon ]
00007fad68603000 4 4 0 r---- ld-linux-x86-64.so.2
00007fad68604000 148 148 0 r-x-- ld-linux-x86-64.so.2
00007fad68629000 40 36 0 r---- ld-linux-x86-64.so.2
00007fad68633000 8 8 8 r---- ld-linux-x86-64.so.2
00007fad68635000 8 8 8 rw--- ld-linux-x86-64.so.2
00007ffdc2360000 132 16 16 rw--- [ stack ]
00007ffdc2384000 16 0 0 r---- [ anon ]
00007ffdc2388000 8 4 0 r-x-- [ anon ]
---------------- ------- ------- -------
total kB 2828 1612 324
L'allocation sur le mapping de
mmap.cse trouve à l'adresse 00007fad683c0000 et elle est de 256 Kbytes
Exercice 2
Soit le programme suivant.
- Compilez le programme. Avec la commande
size, regardez les différents segments du programme. Où se trouve le tableaut? Augmentez la valeur de N. La taille de l'exécutable a-t-elle changé ? pourquoi ?
Le tableau
tse trouve dans le segment.bsset la taille de l'exécutable n'a pas changé car le tableautn'est pas initialisé.
- Recommencez avec la version 2. Expliquez.
Le tableau
tse trouve dans le segment.dataet la taille de l'exécutable a changé car le tableautest initialisé.
Exercice 3
Soit le programme suivant. Le temps d'éxecution de ce programme est-il différent pour les deux versions ? Pourquoi ?
Le temps d'éxecution de ce programme est différent pour les deux versions car dans la première version, les éléments du tableau sont accédés de manière séquentielle, alors que dans la deuxième version, le cache est rempli car on lit les éléments du tableau par colonne, donc il y a plus de cache miss vu qu'on fait des incréments bien plus grands que dans la première version.
Exercice 4
Le programme sum_array.c fait la somme des éléments d'un tableau en accédant aux éléments séquentiellement (
-ccroissant,-ddécroissant) ou de manière aléatoire (-a). Testez en faisant varier la taille du tableau. Expliquez.
La raison de pourquoi la manière aléatoire est plus lente que la manière croissante ou décroissante (qui sont aussi rapide l'une que l'autre), est que la manière aléatoire fait plus de cache miss que les deux autres, car elle accède aux éléments du tableau de manière aléatoire, donc il y a plus de chance que l'élément ne soit pas dans le cache, alors que dans les deux autres, les éléments sont accédés de manière séquentielle, donc il y a plus de chance que l'élément soit dans le cache. Ce qui force la lecture de la RAM.
Exercice 5
Ecrire une fonction
void hexdump(void * ptr,size_t size);
qui affiche sur la sortie standard le contenu de la mémoire
[ptr,ptr+size[au format :
XXXXXXXX BB BB BB BB BB BB BB BB BB BB BB BB BB BB BB BB |CCCCCCCCCCCCCCCC|
(comme la commande shell)
XXXXXXXXXreprésente l'adresse du premier octet de la ligneBBla valeur hexadécimale de chaque octet|CCCCCCCCCCCCCCCC|la correspondance ascii de chaque octet (. si non affichable)
Est-ce conforme à ce que l'on a vu en cours concernant l'alignement en mémoire ?
L'alignement en mémoire est conforme à ce que l'on a vu en cours car les adresses sont alignées sur 16 octets.