针对不同缓冲区大小的不同内存对齐

Question

我正在尝试教育自己关于堆栈溢出并使用这些-fno-stack-protector标志玩了一下，并试图了解如何在一个进程中管理内存。

我编译了以下代码（使用Ubuntu 18.04.1 LTS（x86_64），gcc 7.3.0。，ASLR禁用）

int main (int argc, char *argv[])
{
    char    buff[13];
    return 0;
}

如下：gcc -g -o main main.c -fno-stack-protector。然后我唤起了gdb main，b 4，run，从以下输出中可以看出

(gdb) print &buff
$2 = (char (*)[13]) 0x7fffffffd963

0x7fffffffd963: 0xff    0xff    0x7f    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00
0x7fffffffd96b: 0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x10    0x46    0x55
0x7fffffffd973: 0x55    0x55    0x55    0x00    0x00    0x97    0x5b    0xa0
0x7fffffffd97b: 0xf7    0xff    0x7f    0x00    0x00    0x01    0x00    0x00

(gdb) info frame 0
Stack frame at 0x7fffffffd980:
 [...]
 Saved registers:
 rbp at 0x7fffffffd970, rip at 0x7fffffffd978

为缓冲区分配的13字节紧跟在保存的基指针rbp之后。

在将缓冲区大小从13增加到21之后，我得到了以下结果：

(gdb) print &buff   
$3 = (char (*)[21]) 0x7fffffffd950

(gdb) x/48bx buff
0x7fffffffd950: 0x10    0x46    0x55    0x55    0x55    0x55    0x00    0x00
0x7fffffffd958: 0xf0    0x44    0x55    0x55    0x55    0x55    0x00    0x00
0x7fffffffd960: 0x50    0xda    0xff    0xff    0xff    0x7f    0x00    0x00
0x7fffffffd968: 0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00    0x00
0x7fffffffd970: 0x10    0x46    0x55    0x55    0x55    0x55    0x00    0x00
0x7fffffffd978: 0x97    0x5b    0xa0    0xf7    0xff    0x7f    0x00    0x00

(gdb) info frame 0
Stack frame at 0x7fffffffd980:   
 [...]
 Saved registers:
  rbp at 0x7fffffffd970, rip at 0x7fffffffd978

现在，在缓冲区跟随之前，11之后还有其他rbp字节。

在第二种情况下，为什么还有11个额外字节？这是由于堆栈的对齐，例如从rbp开始，缓冲区必须是16字节对齐（16的倍数）吗？
为什么在第一种情况下内存布局不同，似乎没有对齐？