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Uczeń rozdziela wybór funkcji z archiwum libc, kontrakt dostawcy pamięci sbrk i politykę alokatora. Najpierw dowodzi, że strlen nie potrzebuje sterty, potem kontrolowanie zrywa zależność malloc do sbrk, buduje ograniczony model break i wyrównany smalloc, a na końcu traktuje prawdziwe malloc/free picolibc jako czarną skrzynkę sprawdzaną przez kontrakt.

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Pięć zachowanych przykładów działa na hoście i RV32I tam, gdzie istnieje program uruchamialny. Task02 jest zamierzonym expected-fail linkera i nie ma obrazu runtime. W aktualnym GCC 15.2 biblioteka to picolibc: jej malloc odwołuje się do sbrk, podczas gdy vendorowy init.S Hazard3 definiuje inny symbol _sbrk. Własny linker ogranicza stertę symbolami __heap_start i __heap_end oraz rezerwuje 64 KiB stosu. Układ każdego przykładu: pełny profil A1-A8; widok N/D ma jawny powód, a diagram nie jest wymagany, gdy tekst daje lepszy dowód.

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libc.a: wybór strlen.c.o

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expected-fail: malloc -> sbrk

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ograniczony break i atomowy błąd

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nagłówek, alignment i reset areny

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malloc/free picolibc jako black box

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Archiwum libc.a nie jest włączane do programu w całości. Linker pobiera człon, który rozwiązuje potrzebny symbol, a następne człony tylko wtedy, gdy pojawią się kolejne nierozwiązane odwołania. Dlatego bezpośrednie wywołanie strlen z opcją -fno-builtin wybiera strlen.c.o, lecz nie wybiera libc_stdlib_malloc.c.o ani libc_misc_picosbrk.c.o. Dowodem jest mapa linkera, a nie samo dołączenie nagłówka string.h.

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Task01 rozstrzyga wyłącznie tę zależność. Nie dowodzi, że każda funkcja tekstowa jest bezkosztowa ani że całe libc nie używa pamięci dynamicznej.

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TITLEsmalloc, sbrk i minimalne libc
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PROJECTFreestanding C na RV32I
SERIESC · Freestanding RV32I and K&R
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", "left_margin_html": "
TECH
", "right_margin_html": "
OG
", "content_html": "

W badanym GCC 15.2 używane jest picolibc, nie newlib. Człon libc_stdlib_malloc.c.o ma niezdefiniowane odwołanie do sbrk. Picolibc może dostarczyć je z libc_misc_picosbrk.c.o; ten kod opiera granice na symbolach linkera __heap_start i __heap_end. Z kolei vendor/Hazard3/.../init.S definiuje _sbrk z jednym podkreśleniem. Dla linkera są to dwa różne symbole, więc mogą współistnieć w Task05.

\n

Task02 używa -wrap=sbrk: każde odwołanie do sbrk zostaje skierowane do celowo brakującego __wrap_sbrk. Oczekiwany błąd jest kontrolowanym testem krawędzi malloc -> sbrk, a nie awarią całego projektu.

", "tasks": [], "assets": [], "steps": [], "spread_group": "", "spread_label": "", "spread_columns": 1, "spread_index": 1, "spread_count": 1, "page_orientation": "portrait" }, { "id": "section-3-content", "index": 3, "title": "3 — Od alloc z K&R 5.4 do bounded sbrk i smalloc", "show_heading": true, "toc_entry": true, "header_html": "
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TITLEsmalloc, sbrk i minimalne libc
VER.v00.01
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PROJECTFreestanding C na RV32I
SERIESC · Freestanding RV32I and K&R
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SUBJ.Inf.
PROG.
CORE
SCOPE
LEVEL
POS.
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\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
", "left_margin_html": "
TECH
", "right_margin_html": "
OG
", "content_html": "

Liniowy alloc z K&R 5.4 przesuwa wskaźnik w stałej tablicy. Jest prosty, ale nie odzyskuje dowolnego bloku, nie wybiera najlepszego dopasowania, nie dzieli i nie scala wolnych obszarów. afree może cofnąć wskaźnik jedynie do adresu należącego do areny, więc bez dyscypliny stosowej łatwo unieważnić późniejsze przydziały. Historyczna tablica bajtów nie jest też ogólną deklaracją wyrównania dla każdego typu.

\n

Task03 zachowuje istotę modelu, lecz jawnie wymusza heap_start <= brk <= heap_end; odrzucona operacja nie zmienia break. Task04 dodaje 16-bajtowe wyrównanie i 16-bajtowy nagłówek bezpośrednio przed payloadem. Nadal jest to alokator append-only: nie ma sfree, listy wolnych bloków, split ani coalescing. Jedyną operacją odzyskania jest reset całej areny, który unieważnia wszystkie wcześniejsze wskaźniki.

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TITLEsmalloc, sbrk i minimalne libc
VER.v00.01
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PROJECTFreestanding C na RV32I
SERIESC · Freestanding RV32I and K&R
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SUBJ.Inf.
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CORE
SCOPE
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POS.
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\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
", "left_margin_html": "
TECH
", "right_margin_html": "
OG
", "content_html": "

Task05 nie zakłada, że picolibc ma taki sam nagłówek lub strategię jak c09_smalloc. Program sprawdza tylko publiczny kontrakt potrzebny klientowi: dwa udane przydziały dają używalne, rozłączne obszary; zapisane bajty można odczytać; adresy spełniają mierzone wyrównanie; oba bloki są przekazane do free. Nie odczytuje pamięci po free i nie wymaga ponownego użycia tego samego adresu.

\n

Minimalny startup ustawia gp, pojedynczą bazę TLS tp, zeruje .tbss i .bss, a następnie wywołuje main. Skrypt linkera pozostawia __heap_end 64 KiB przed __stack_top i ma ASSERT zatrzymujący obraz, gdy sekcje zajmą zarezerwowany obszar.

", "tasks": [], "assets": [], "steps": [], "spread_group": "", "spread_label": "", "spread_columns": 1, "spread_index": 1, "spread_count": 1, "page_orientation": "portrait" }, { "id": "section-5-task01", "index": 5, "title": "TASK01 — strlen z libc bez sterty", "show_heading": true, "toc_entry": true, "header_html": "
\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
TITLEsmalloc, sbrk i minimalne libc
VER.v00.01
DATETIME2026-07-20T00:00:00+02:00
PROJECTFreestanding C na RV32I
SERIESC · Freestanding RV32I and K&R
CARD09/13
SHEET6/10
SUBJ.Inf.
PROG.
CORE
SCOPE
LEVEL
POS.
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", "left_margin_html": "
TECH
", "right_margin_html": "
OG
", "content_html": "", "tasks": [ { "ref": "task01", "title": "strlen z libc bez sterty", "uuid": "839b8401-9f15-5edc-a214-176c06ba5cb1", "criterion": "Host i Hazard3: length=16, pass=1, kod 0. Mapa RV32I zawiera libc.a(strlen.c.o), ale nie zawiera libc_stdlib_malloc.c.o, libc_stdlib_free.c.o ani libc_misc_picosbrk.c.o.", "conclusion_html": "", "prompt_html": "

Przed linkowaniem przewidź, które człony libc.a są potrzebne przez bezpośrednie strlen. Uruchom program, a potem w mapie udowodnij obecność strlen.c.o i nieobecność członów malloc, free oraz picosbrk.

", "flow": [ { "id": "task01.a1", "kind": "block", "title": "A1 CONTEXT · AKTYWNE — klient, archiwum i brak dostawcy pamięci", "content_html": "

Zachowany przykład: src/tasks/task01_libc_without_heap.c. Klient wywołuje publiczne strlen. Granicą systemu jest linker wybierający potrzebny człon libc.a; Task01 nie deklaruje ani nie wywołuje malloc, free lub sbrk.

", "steps": [] }, { "id": "task01.a2", "kind": "block", "title": "A2 STRUCTURE · AKTYWNE — jedna krawędź symboliczna", "content_html": "

Przy -fno-builtin obiekt tasku zachowuje niezdefiniowany symbol strlen. Linker rozwiązuje go przez strlen.c.o. Ten człon nie tworzy następnej krawędzi do alokatora, dlatego graf zależności kończy się bez warstwy sterty.

", "steps": [] }, { "id": "task01.a3", "kind": "block", "title": "A3 DISPATCH · N/D", "content_html": "

N/D. strlen i checkpoint są wywołaniami bezpośrednimi; program nie ma callbacku, ISR, wskaźnika funkcji ani dynamicznego wyboru implementacji.

", "steps": [] }, { "id": "task01.a4", "kind": "block", "title": "A4 APPLICATION · AKTYWNE — dwa niezależne warunki sukcesu", "content_html": "

Warunek wykonania to długość 16 dla napisu picolibc-no-heap. Warunek obrazu to obecność wyłącznie potrzebnego członu tekstowego i brak trzech nazw członów związanych z przydziałem. Sam kod wyjścia nie zastępuje kontroli mapy.

", "steps": [] }, { "id": "task01.a5", "kind": "block", "title": "A5 FLOW · AKTYWNE — kompilacja, selekcja archiwum, wywołanie", "content_html": "

Kompilator pozostawia call do strlen; linker przegląda archiwum i pobiera strlen.c.o; startup uruchamia main; funkcja oblicza 16; checkpoint publikuje wynik; main zwraca 0. Każdy etap ma inny artefakt dowodowy.

", "steps": [] }, { "id": "task01.a6", "kind": "block", "title": "A6 STATE · N/D", "content_html": "

N/D. Program wykonuje jednorazowy, czysty pomiar długości i nie ma domenowego obiektu przechodzącego przez istotne stany ani zasobu o cyklu życia.

", "steps": [] }, { "id": "task01.a7", "kind": "block", "title": "A7 RUNTIME · AKTYWNE — global i mapa odpowiadają na inne pytania", "content_html": "

W task01_debug_checkpoint global g_task01_length ma wartość 16, a g_task01_pass wartość 1. Osobno prog.map wskazuje libc.a(strlen.c.o); test mapy odrzuca każdą nazwę członu heap.

", "steps": [] }, { "id": "task01.a8", "kind": "block", "title": "A8 PATTERNS · AKTYWNE — płać za osiągalne symbole, nie za nagłówek", "content_html": "

Dla archiwum statycznego właściwym wzorcem audytu jest śledzenie nierozwiązanych symboli i pobranych członów. #include <string.h> dostarcza deklarację; nie jest poleceniem dołączenia całej implementacji libc.

", "steps": [] }, { "id": "task01.proof", "kind": "exercise", "title": "Przewidywanie → wykonanie → wniosek", "content_html": "", "steps": [] }, { "id": "task01.worksheet", "kind": "block", "title": "TASK01 · Zapis dowodu ucznia", "content_html": "

1. Przewidywanie przed uruchomieniem \\noindent \\noindent 2. Wynik programu hostowego \\noindent \\noindent 3. Wynik RV32I i kod wyjścia \\noindent \\noindent 4. Wniosek: reguła języka lub kontrakt targetu potwierdzony przez pomiar \\noindent \\noindent

", "steps": [] } ] } ], "assets": [], "steps": [], "spread_group": "", "spread_label": "", "spread_columns": 1, "spread_index": 1, "spread_count": 1, "page_orientation": "portrait" }, { "id": "section-6-task02", "index": 6, "title": "TASK02 — Kontrolowany brak dostawcy sbrk", "show_heading": true, "toc_entry": true, "header_html": "
\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
TITLEsmalloc, sbrk i minimalne libc
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PROJECTFreestanding C na RV32I
SERIESC · Freestanding RV32I and K&R
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POS.
GITEA UUID47826ae5-6370-5ac2-bd91-9acb89116d40CARD UUID8e4f8bee-41f0-523b-8ea2-8926bd3d7ab0AUTHOR  M. Pabiszczak
\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
", "left_margin_html": "
TECH
", "right_margin_html": "
OG
", "content_html": "", "tasks": [ { "ref": "task02", "title": "Kontrolowany brak dostawcy sbrk", "uuid": "9c55597f-3145-5744-b13e-f1c0ee83abc8", "criterion": "Kompilacja task.o kończy się sukcesem. Link ma niezerowy status, log wymienia libc_stdlib_malloc.c.o i undefined reference to __wrap_sbrk, a must-not-exist.elf nie istnieje. Nie wykonuje się testu host ani Hazard3.", "conclusion_html": "", "prompt_html": "

Narysuj łańcuch main -> malloc -> sbrk. Następnie uruchom make expected-fail i wyjaśnij, dlaczego -wrap=sbrk zmienia ostatnią krawędź na __wrap_sbrk, dlaczego brak ELF jest wynikiem poprawnym oraz czego ten test nie mówi o runtime.

", "flow": [ { "id": "task02.a1", "kind": "block", "title": "A1 CONTEXT · AKTYWNE — kontrolowane przecięcie granicy platformy", "content_html": "

Zachowany przykład: src/tasks/task02_malloc_requires_sbrk.c. Kod klienta żąda 16 B przez malloc. Opcja linkera przechwytuje wyłącznie symbol dostawcy pamięci, dzięki czemu testuje granicę libc-platforma bez usuwania lub modyfikowania systemowego archiwum.

", "steps": [] }, { "id": "task02.a2", "kind": "block", "title": "A2 STRUCTURE · AKTYWNE — caller, człon malloc i brakujący wrapper", "content_html": "

Obiekt tasku wnosi odwołanie do malloc; linker pobiera libc_stdlib_malloc.c.o. Jego odwołania do sbrk są przez -wrap przepisywane na __wrap_sbrk. Żaden obiekt celowo nie definiuje tej ostatniej nazwy.

", "steps": [] }, { "id": "task02.a3", "kind": "block", "title": "A3 DISPATCH · N/D", "content_html": "

N/D. Wywołanie malloc jest bezpośrednie, a -wrap jest transformacją nazw podczas linkowania, nie mechanizmem callbacku, ISR ani dynamicznego dispatchu w programie.

", "steps": [] }, { "id": "task02.a4", "kind": "block", "title": "A4 APPLICATION · AKTYWNE — porażka ma precyzyjną sygnaturę", "content_html": "

Sukces testu oznacza jednocześnie: obiekt C powstał, link zwrócił status różny od zera, diagnostyka zawiera __wrap_sbrk oraz nazwę członu malloc, a końcowy ELF nie istnieje. Inny błąd linkera nie spełnia kryterium.

", "steps": [] }, { "id": "task02.a5", "kind": "block", "title": "A5 FLOW · AKTYWNE — expected-fail jako kontrolowany przebieg", "content_html": "

Skrypt usuwa stary artefakt, kompiluje task, uruchamia link w trybie dopuszczającym błąd, zapisuje status i log, po czym przywraca rygor set -e. Dopiero cztery asercje zamieniają oczekiwaną porażkę programu w sukces testu.

", "steps": [] }, { "id": "task02.a6", "kind": "block", "title": "A6 STATE · N/D", "content_html": "

N/D. Linkowanie kończy się przed utworzeniem obrazu wykonywalnego, więc nie istnieje runtime, breakpoint ani obiekt domenowy zmieniający stan w czasie wykonania.

", "steps": [] }, { "id": "task02.a7", "kind": "block", "title": "A7 RUNTIME · AKTYWNE — dowodem jest diagnostyka przed runtime", "content_html": "

Odczytaj expected-link-failure.log: cztery relokacje z libc_stdlib_malloc.c.o wskazują brak __wrap_sbrk. Następnie sprawdź nieobecność must-not-exist.elf; nie wolno wymyślać wartości runtime dla nieistniejącego programu.

", "steps": [] }, { "id": "task02.a8", "kind": "block", "title": "A8 PATTERNS · AKTYWNE — test negatywny musi odrzucać zły powód", "content_html": "

Wzorzec expected-fail wymaga konkretnej sygnatury błędu i braku produktu końcowego. Sam warunek „polecenie nie przeszło” byłby za słaby, bo zaliczyłby literówkę, brak kompilatora lub błędny skrypt linkera.

", "steps": [] }, { "id": "task02.proof", "kind": "exercise", "title": "Przewidywanie → wykonanie → wniosek", "content_html": "", "steps": [] }, { "id": "task02.worksheet", "kind": "block", "title": "TASK02 · Zapis dowodu ucznia", "content_html": "

1. Przewidywanie przed uruchomieniem \\noindent \\noindent 2. Wynik kompilacji task.o \\noindent \\noindent 3. Status i sygnatury błędu linkera \\noindent \\noindent 4. Wniosek: reguła języka lub kontrakt targetu potwierdzony przez pomiar \\noindent \\noindent

", "steps": [] } ] } ], "assets": [], "steps": [], "spread_group": "", "spread_label": "", "spread_columns": 1, "spread_index": 1, "spread_count": 1, "page_orientation": "portrait" }, { "id": "section-7-task03", "index": 7, "title": "TASK03 — Bounded sbrk i atomowy błąd", "show_heading": true, "toc_entry": true, "header_html": "
\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
TITLEsmalloc, sbrk i minimalne libc
VER.v00.01
DATETIME2026-07-20T00:00:00+02:00
PROJECTFreestanding C na RV32I
SERIESC · Freestanding RV32I and K&R
CARD09/13
SHEET8/10
SUBJ.Inf.
PROG.
CORE
SCOPE
LEVEL
POS.
GITEA UUID47826ae5-6370-5ac2-bd91-9acb89116d40CARD UUID8e4f8bee-41f0-523b-8ea2-8926bd3d7ab0AUTHOR  M. Pabiszczak
\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
", "left_margin_html": "
TECH
", "right_margin_html": "
OG
", "content_html": "", "tasks": [ { "ref": "task03", "title": "Bounded sbrk i atomowy błąd", "uuid": "5a69ff6d-bda9-5b20-a18c-a8da2f88c64a", "criterion": "Host i Hazard3: grow=40, rejected_grow=40, shrink=32, rejected_shrink=32, preserved=1, bounds=1, pass=1 i kod 0. Linker: __heap_start oraz __heap_end są wyrównane do 16 B, __heap_end == __stack_bottom.", "conclusion_html": "", "prompt_html": "

Zapisz stan break po sekwencji +16,+24,fail,-8,fail. Dla obu porażek wskaż sprawdzaną granicę i udowodnij, że zwrot (void *)-1 nie zmienia break. Porównaj stałe offsety hosta i RV32I.

", "flow": [ { "id": "task03.a1", "kind": "block", "title": "A1 CONTEXT · AKTYWNE — model oddzielony od libc", "content_html": "

Zachowane materiały: src/tasks/task03_bounded_sbrk.c, src/runtime/c09_bounded_sbrk.c, src/runtime/c09_bounded_sbrk.h, link/hazard3_c09.ld. Task03 eksportuje nazwę c09_sbrk, aby nie przejąć symbolu sbrk picolibc. Na hoście granice obejmują statyczną arenę 512 B; na RV32I pochodzą z linkera. Ten sam algorytm widzi tylko trzy adresy.

", "steps": [] }, { "id": "task03.a2", "kind": "block", "title": "A2 STRUCTURE · AKTYWNE — start, break i end", "content_html": "

Stan ma jedną zmienną g_c09_break oraz niezmienne granice start i end. Każdy poprawny stan spełnia start <= break <= end; wolny obszar ma rozmiar end-break, a zajęty prefiks break-start.

", "steps": [] }, { "id": "task03.a3", "kind": "block", "title": "A3 DISPATCH · N/D", "content_html": "

N/D. Wszystkie operacje c09_sbrk i gettery są wywoływane bezpośrednio; nie ma callbacku, ISR, tablicy funkcji ani wyboru implementacji w runtime.

", "steps": [] }, { "id": "task03.a4", "kind": "block", "title": "A4 APPLICATION · AKTYWNE — tabela pięciu przejść", "content_html": "

Od offsetu 0 operacje dają kolejno: +16 -> 16, +24 -> 40, zbyt duży wzrost -> 40, -8 -> 32, zejście o 33 -> 32. Udany call zwraca stary break; porażka zwraca wszystkie bity ustawione.

", "steps": [] }, { "id": "task03.a5", "kind": "block", "title": "A5 FLOW · AKTYWNE — najpierw zakres, potem commit", "content_html": "

Dla wzrostu kod porównuje wielkość z end-current; dla spadku oblicza bezpiecznie moduł także dla PTRDIFF_MIN i porównuje go z current-start. Dopiero po zaliczeniu warunku zapisuje g_c09_break=next.

", "steps": [] }, { "id": "task03.a6", "kind": "block", "title": "A6 STATE · AKTYWNE — VALID pozostaje VALID także po odrzuceniu", "content_html": "

Break przechodzi przez offsety 0 -> 16 -> 40 -> 40 -> 32 -> 32. Obie porażki są samopętlą stanu: zmienia się wynik operacji, ale nie break. Nie ma przejścia do wartości poniżej start ani powyżej end.

", "steps": [] }, { "id": "task03.a7", "kind": "block", "title": "A7 RUNTIME · AKTYWNE — offsety zamiast niestabilnych adresów", "content_html": "

Checkpoint publikuje cztery offsety 40,40,32,32 oraz flagi preserved=1 i bounds=1. Adresy bezwzględne hosta mogą się zmieniać przez ASLR, dlatego dowód porównuje różnice względem startu.

", "steps": [] }, { "id": "task03.a8", "kind": "block", "title": "A8 PATTERNS · AKTYWNE — validate then commit", "content_html": "

Wzorzec silnej gwarancji błędu brzmi: najpierw policz bez przepełnienia, następnie sprawdź granice, a dopiero potem zmień jedyny stan. Wskaźnik break pozostaje obserwowalnie niezmieniony po odrzuconej operacji.

", "steps": [] }, { "id": "task03.proof", "kind": "exercise", "title": "Przewidywanie → wykonanie → wniosek", "content_html": "", "steps": [] }, { "id": "task03.worksheet", "kind": "block", "title": "TASK03 · Zapis dowodu ucznia", "content_html": "

1. Przewidywanie przed uruchomieniem \\noindent \\noindent 2. Wynik programu hostowego \\noindent \\noindent 3. Wynik RV32I i kod wyjścia \\noindent \\noindent 4. Wniosek: reguła języka lub kontrakt targetu potwierdzony przez pomiar \\noindent \\noindent

", "steps": [] } ] } ], "assets": [], "steps": [], "spread_group": "", "spread_label": "", "spread_columns": 1, "spread_index": 1, "spread_count": 1, "page_orientation": "portrait" }, { "id": "section-8-task04", "index": 8, "title": "TASK04 — Wyrównany smalloc append-only", "show_heading": true, "toc_entry": true, "header_html": "
\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
TITLEsmalloc, sbrk i minimalne libc
VER.v00.01
DATETIME2026-07-20T00:00:00+02:00
PROJECTFreestanding C na RV32I
SERIESC · Freestanding RV32I and K&R
CARD09/13
SHEET9/10
SUBJ.Inf.
PROG.
CORE
SCOPE
LEVEL
POS.
GITEA UUID47826ae5-6370-5ac2-bd91-9acb89116d40CARD UUID8e4f8bee-41f0-523b-8ea2-8926bd3d7ab0AUTHOR  M. Pabiszczak
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", "left_margin_html": "
TECH
", "right_margin_html": "
OG
", "content_html": "", "tasks": [ { "ref": "task04", "title": "Wyrównany smalloc append-only", "uuid": "e745e1ea-9494-5b75-9596-816022153237", "criterion": "Host i Hazard3: header=16, first=32, second=48, delta=32, aligned=1, metadata=1, append=1, reset=1, pass=1 i kod 0. Nagłówki mają sequence 1 i 2; po resecie pierwszy payload wraca pod poprzedni pierwszy adres.", "conclusion_html": "", "prompt_html": "

Dla żądań 1 B i 17 B wyprowadź rozmiar nagłówka, rezerwację po align-up, adres obu payloadów i zmianę break. Wskaż, dlaczego brak c09_sfree jest częścią kontraktu, a reset areny nie jest odpowiednikiem free(pointer).

", "flow": [ { "id": "task04.a1", "kind": "block", "title": "A1 CONTEXT · AKTYWNE — API ma celowo małą władzę", "content_html": "

Zachowane materiały: src/tasks/task04_smalloc.c, src/runtime/c09_smalloc.c, src/runtime/c09_smalloc.h, src/runtime/c09_bounded_sbrk.c, src/runtime/c09_bounded_sbrk.h. Klient może przydzielić payload i zresetować całą arenę. Nie może zwolnić jednego bloku ani przekazać modelowi wskaźnika do picolibc. c09_smalloc pobiera surowy fragment wyłącznie przez ograniczone c09_sbrk.

", "steps": [] }, { "id": "task04.a2", "kind": "block", "title": "A2 STRUCTURE · AKTYWNE — 16 B metadanych bezpośrednio przed payloadem", "content_html": "

Nagłówek ma cztery pola uint32_t: magic, requested, reserved i sequence. Jego rozmiar wynosi 16 B. Zwrócony adres to header+1; inspekcja kontrolnie cofa się o dokładnie jeden rzeczywisty nagłówek.

", "steps": [] }, { "id": "task04.a3", "kind": "block", "title": "A3 DISPATCH · N/D", "content_html": "

N/D. smalloc, inspect, reset i c09_sbrk są zwykłymi wywołaniami bezpośrednimi; przykład nie zawiera callbacku, ISR ani dynamicznie wybieranej strategii.

", "steps": [] }, { "id": "task04.a4", "kind": "block", "title": "A4 APPLICATION · AKTYWNE — geometria dwóch bloków", "content_html": "

Żądanie 1 B daje align16(16+1)=32; żądanie 17 B daje align16(16+17)=48. Pierwszy payload leży 16 B od startu, drugi 48 B od startu, więc ich delta wynosi 32 B. Oba adresy są wielokrotnością 16.

", "steps": [] }, { "id": "task04.a5", "kind": "block", "title": "A5 FLOW · AKTYWNE — size, align, reserve, header, payload", "content_html": "

Kod odrzuca zero i przepełnienie, zaokrągla sumę nagłówka i żądania, sprawdza reprezentowalność jako ptrdiff_t, rezerwuje cały blok jednym c09_sbrk, zapisuje cztery pola nagłówka i dopiero wtedy zwraca payload.

", "steps": [] }, { "id": "task04.a6", "kind": "block", "title": "A6 STATE · AKTYWNE — EMPTY, TWO BLOCKS, RESET", "content_html": "

Arena przechodzi EMPTY -> seq1 -> seq1+seq2. Brak indywidualnego free oznacza, że break tylko rośnie. c09_smalloc_reset wykonuje jedno przejście z dowolnej zawartości do EMPTY i unieważnia oba wskaźniki naraz.

", "steps": [] }, { "id": "task04.a7", "kind": "block", "title": "A7 RUNTIME · AKTYWNE — pamięć potwierdza header przed payloadem", "content_html": "

W checkpointcie odczytaj first-16: słowo magic to 0x534D414C, requested=1, reserved=32, sequence=1. Pod second-16 odpowiednie wartości to 17, 48 i 2. Globale potwierdzają deltę 32 i reset.

", "steps": [] }, { "id": "task04.a8", "kind": "block", "title": "A8 PATTERNS · AKTYWNE — bump allocator z jawną granicą użycia", "content_html": "

Append-only arena jest wartościowa dla fazowego scratch storage, gdy wszystkie obiekty mają wspólny czas życia. Nie zastępuje ogólnego malloc: brak selekcji, ponownego użycia pojedynczych luk, split, coalescing i niezależnego free.

", "steps": [] }, { "id": "task04.proof", "kind": "exercise", "title": "Przewidywanie → wykonanie → wniosek", "content_html": "", "steps": [] }, { "id": "task04.worksheet", "kind": "block", "title": "TASK04 · Zapis dowodu ucznia", "content_html": "

1. Przewidywanie przed uruchomieniem \\noindent \\noindent 2. Wynik programu hostowego \\noindent \\noindent 3. Wynik RV32I i kod wyjścia \\noindent \\noindent 4. Wniosek: reguła języka lub kontrakt targetu potwierdzony przez pomiar \\noindent \\noindent

", "steps": [] } ] } ], "assets": [], "steps": [], "spread_group": "", "spread_label": "", "spread_columns": 1, "spread_index": 1, "spread_count": 1, "page_orientation": "portrait" }, { "id": "section-9-task05", "index": 9, "title": "TASK05 — malloc/free picolibc jako czarna skrzynka", "show_heading": true, "toc_entry": true, "header_html": "
\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
TITLEsmalloc, sbrk i minimalne libc
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PROJECTFreestanding C na RV32I
SERIESC · Freestanding RV32I and K&R
CARD09/13
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SUBJ.Inf.
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\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
", "left_margin_html": "
TECH
", "right_margin_html": "
OG
", "content_html": "", "tasks": [ { "ref": "task05", "title": "malloc/free picolibc jako czarna skrzynka", "uuid": "9a7174f1-efb7-5c18-afbe-1a34ee6da0b7", "criterion": "Host i Hazard3: nonnull=1, delta_nonzero=1, checksum=4612, nonoverlap=1, aligned=1, freed=1, pass=1 i kod 0. Mapa RV32I zawiera libc_stdlib_malloc.c.o, libc_stdlib_free.c.o i libc_misc_picosbrk.c.o. ELF definiuje _sbrk, sbrk, malloc, free, __heap_start i __heap_end.", "conclusion_html": "", "prompt_html": "

Nie zakładając formatu nagłówka libc, wypisz własności możliwe do sprawdzenia przez klienta dwóch przydziałów. Uruchom host i Hazard3, sprawdź checksum oraz mapę, a w ELF wykaż współistnienie vendorowego _sbrk i picolibc sbrk.

", "flow": [ { "id": "task05.a1", "kind": "block", "title": "A1 CONTEXT · AKTYWNE — klient nie zna wnętrza picolibc", "content_html": "

Zachowane materiały: src/tasks/task05_picolibc_malloc.c, crt0.S, link/hazard3_c09.ld. Kod tasku używa tylko malloc i free. Linker łączy picolibc z platformą przez sbrk oraz symbole granic. Vendorowe _sbrk pozostaje osobnym, nieużywanym przez malloc symbolem startu Hazard3.

", "steps": [] }, { "id": "task05.a2", "kind": "block", "title": "A2 STRUCTURE · AKTYWNE — obraz składa się z czterech warstw", "content_html": "

ELF zawiera klienta, człony malloc/free, człon picosbrk i platformowy startup. Skrypt linkera dostarcza __heap_start/__heap_end; crt0 ustawia gp/tp i zeruje BSS/TBSS. Mapa pokazuje, który obiekt wniósł każdy publiczny symbol.

", "steps": [] }, { "id": "task05.a3", "kind": "block", "title": "A3 DISPATCH · N/D", "content_html": "

N/D. Klient wywołuje malloc i free bezpośrednio; badany przebieg nie przekazuje callbacku, nie obsługuje ISR i nie wybiera alokatora przez tablicę funkcji.

", "steps": [] }, { "id": "task05.a4", "kind": "block", "title": "A4 APPLICATION · AKTYWNE — kontrakt dwóch niezależnych payloadów", "content_html": "

Program żąda 13 B i 29 B, zapisuje dwie różne sekwencje, sumuje odczytane bajty do 4612 i sprawdza rozłączność półotwartych zakresów adresów. Mierzy co najmniej 8-bajtowe wyrównanie, ale nie narzuca odległości między blokami.

", "steps": [] }, { "id": "task05.a5", "kind": "block", "title": "A5 FLOW · AKTYWNE — allocate, use, verify, release", "content_html": "

Po dwóch udanych przydziałach kod zapisuje i natychmiast odczytuje oba zakresy, oblicza checksum i warunki adresowe, zwalnia najpierw drugi, potem pierwszy blok, ustawia freed=1 i zatrzymuje się w checkpointcie.

", "steps": [] }, { "id": "task05.a6", "kind": "block", "title": "A6 STATE · AKTYWNE — własność payloadu kończy się w free", "content_html": "

Każdy wskaźnik przechodzi od braku zasobu do stanu OWNED po udanym malloc, następnie USED po zapisie i RELEASED po free. Program nie dereferencjuje wskaźnika w RELEASED i nie bada, czy następny malloc odzyska ten sam adres.

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Hazard3 kończy program kodem 0; globale pokazują checksum 4612, rozłączność, alignment i oba free. nm musi równocześnie pokazać _sbrk oraz sbrk, a mapa trzy człony picolibc związane z malloc, free i dostawcą pamięci.

", "steps": [] }, { "id": "task05.a8", "kind": "block", "title": "A8 PATTERNS · AKTYWNE — test kontraktu bez zgadywania implementacji", "content_html": "

Poprawny test czarnej skrzynki wymusza własności API, ale nie zależy od prywatnego nagłówka, kierunku wzrostu sterty, dokładnej delty adresów ani ponownego użycia po free. Dzięki temu pozostaje wartościowy po zmianie implementacji libc.

", "steps": [] }, { "id": "task05.proof", "kind": "exercise", "title": "Przewidywanie → wykonanie → wniosek", "content_html": "", "steps": [] }, { "id": "task05.worksheet", "kind": "block", "title": "TASK05 · Zapis dowodu ucznia", "content_html": "

1. Przewidywanie przed uruchomieniem \\noindent \\noindent 2. Wynik programu hostowego \\noindent \\noindent 3. Wynik RV32I i kod wyjścia \\noindent \\noindent 4. Wniosek: reguła języka lub kontrakt targetu potwierdzony przez pomiar \\noindent \\noindent

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