Redzone（禁区）： 0xfeedface

模式 0xfeedface 频繁地在以上缓冲区中出现。 此模式称为 "redzone" 指示器。 通过此模式，分配器（以及调试问题的程序员）可以确定“错误”代码是否超出了缓冲区的边界。 redzone 后面是一些其他信息。 该数据的内容取决于其他因素（请参见内存分配日志记录）。 redzone 及其后缀统称为 buftag 区域。 图 9–1 概述了此信息。

图 9–1 Redzone

如果在高速缓存中设置了 KMF_AUDIT、KMF_DEADBEEF 或 KMF_REDZONE 标志中的任何一个，则 buftag 会附加到该高速缓存的每个缓冲区。 buftag 的内容取决于是否设置了 KMF_AUDIT。

现在，可以轻易将上述内存区域分解为不同的缓冲区：

0x70a9add8:     deadbeef        deadbeef  \

0x70a9ade0:     deadbeef        deadbeef   +- User Data (free)

0x70a9ade8:     deadbeef        deadbeef  /

0x70a9adf0:     feedface        feedface  -- REDZONE

0x70a9adf8:     70ae3260        8440c68e  -- Debugging Data



0x70a9ae00:     5               4ef83     \

0x70a9ae08:     0               0          +- User Data (allocated)

0x70a9ae10:     1               bbddcafe  /

0x70a9ae18:     feedface        139d    -- REDZONE

0x70a9ae20:     70ae3200        d1befaed  -- Debugging Data



0x70a9ae28:     deadbeef        deadbeef  \

0x70a9ae30:     deadbeef        deadbeef   +- User Data (free)

0x70a9ae38:     deadbeef        deadbeef  /

0x70a9ae40:     feedface        feedface  -- REDZONE

0x70a9ae48:     70ae31a0        8440c54e  -- Debugging Data

在位于 0x70a9add8 和 0x70a9ae28 的空闲缓冲区中，redzone 是使用 0xfeedfacefeedface 填充的。这是确定缓冲区是否空闲的便利方法。

在从 0x70a9ae00 开始的已分配缓冲区中，情况是不同的。请回想一下分配器基础知识，有两种分配类型：

1) 客户机使用 kmem_cache_alloc() 请求的内存，在这种情况下所请求缓冲区的大小等于高速缓存的 bufsize。

2) 客户机使用 kmem_alloc (9F) 请求的内存，在这种情况下所请求缓冲区的大小小于或等于高速缓存的 bufsize。 例如，对 20 个字节的请求将从 kmem_alloc_24 高速缓存得到满足。 分配器会通过在紧邻客户机数据之后放置一个标记（即 redzone 字节）来强制设置缓冲区边界：

0x70a9ae00:     5               4ef83     \

0x70a9ae08:     0               0          +- User Data (allocated)

0x70a9ae10:     1               bbddcafe  /

0x70a9ae18:     feedface        139d    -- REDZONE

0x70a9ae20:     70ae3200        d1befaed  -- Debugging Data

位于 0x70a9ae18 的 0xfeedface 后跟一个 32 位的字，其中包含的内容看似一个随机值。 此数字实际上是缓冲区大小的编码表示形式。 要对此数字进行解码并获得已分配缓冲区的大小，请使用以下公式：

size = redzone_value / 251

因此，在本示例中，

size = 0x139d / 251 = 20 bytes.

这表明所请求缓冲区的大小为 20 个字节。 分配器将执行此解码操作，同时会发现 redzone 字节应该位于偏移量为 20 的位置。redzone 字节是十六进制模式 0xbb，如预期的那样存在于 0x729084e4 (0x729084d0 + 0t20)。

图 9–2 kmem_alloc(9F) 缓冲区样例

图 9–3 说明了此内存布局的常规形式。

图 9–3 Redzone 字节

如果分配大小等于高速缓存的 bufsize，则 redzone 字节会覆写 redzone 本身的第一个字节，如图 9–4 中所示。

图 9–4 Redzone 开头的 Redzone 字节

此覆写操作会导致 redzone 的第一个 32 位字为 0xbbedface 或 0xfeedfabb，具体取决于系统运行的硬件的字节存储顺序。

为什么分配大小以该方式进行编码？ 要对大小进行编码，分配器可使用公式（251 * 大小 + 1）。对大小进行解码时，整数除法将废弃余数 '+1'。 但是，加上 1 是有价值的，因为分配器可以通过测试（大小 % 251 == 1）是否成立来检查大小是否有效。 这样，分配器可防止损坏 redzone 字节索引。