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我们知道，当创建一个进程时，会为该进程分配一个堆栈。堆栈的大小在 linux 中通常为 8 Mb。我的问题是，这个堆栈是从哪里分配的？从用户空间还是从系统空间？

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4 回答 4

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我希望您知道所有用户进程将仅保留在用户空间中的概念。它使用系统调用来让内核完成一些工作。

堆栈内存将成为内存中进程上下文区域的一部分。即用户空间。

假设您的进程正在运行，则通过 获取 PID ps -ax。说 1234 是你的 PID。

cat /proc/1234/maps将为您提供该特定过程的映射。

在 thats maps 文件中，您可以检查stack堆栈映射。

于 2013-07-16T09:07:06.653 回答
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首先您必须了解什么是分页和页面错误：x86 分页是如何工作的？

内核与进程内存

Linux 内核保留了两个虚拟内存区域：

  • 一个用于内核内存
  • 一个用于程序

确切的拆分由 配置CONFIG_VMSPLIT_...。默认：

  • 在 32 位上：

    • 底部 3/4 是程序空间：00000000到BFFFFFFF
    • 前 1/4 是内核内存C0000000：FFFFFFFF

    像这样：

    ------------------ FFFFFFFF
Kernel
------------------ C0000000
------------------ BFFFFFFF


Process


------------------ 00000000

  • 关于 64 位：目前仅实际使用 48 位，分成两个大小相等的不相交空间。Linux 内核只是分配：

    • 00000000 00000000处理的底部008FFFFF FFFFFFFF
    • 内核的顶部：FFFF8000 00000000到FFFFFFFF FFFFFFFF

    像这样：

    ------------------ FFFFFFFF FFFFFFFF
Kernel
------------------ FFFF8000 00000000


(not addressable)


------------------ 008FFFFF FFFFFFFF
Process
------------------ 00000000 00000000

进程地址空间

进程的简化程序虚拟内存：

------------------ <--- Top of the process address space
Stack (grows down)
v v v v v v v v v
------------------

(unmapped)

------------------ <--- Maximum stack size.


(unmapped)


-------------------
mmap
-------------------


(unmapped)


-------------------
^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^
brk (grows up)
-------------------
BSS
-------------------
Data
-------------------
Text
-------------------

------------------- <--- Bottom or process address space.

堆栈分配

内核维护一个属于每个进程的页面列表，并将其与分页同步。

如果程序访问不属于它的内存，内核会处理页面错误，并决定要做什么：

  • 如果它高于最大堆栈大小，则将这些页面分配给进程
  • 否则，向进程发送 SIGSEGV，这通常会杀死它

更多信息：https ://unix.stackexchange.com/questions/145557/how-does-stack-allocation-work-in-linux/239323#239323

brk和mmap

这些系统调用允许进程显式地向内核请求内存块，而不仅仅是向下堆栈和段错误。

下面是一个实际的例子brk：brk() 系统调用是做什么的？

这个答案解释了在可能的情况下使用堆栈的优势：x86 汇编中寄存器上使用的 push / pop 指令的功能是什么？

物理内存

内核和用户空间内存之间没有明确的划分：Linux x86-64 上物理内存中的用户空间和内核之间是否有明确的划分？

于 2016-04-05T13:02:33.940 回答
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正如其他人所说，堆栈是在用户空间中分配的。但这里有更多关于这一点的细节，特别是关于它的规模和增长。

8 MB 实际上不是堆栈大小，而是最大堆栈大小。最初分配一小部分，内核在需要时（在页面错误之后）自动增长堆栈，使其低于堆栈大小限制。如果您执行超出限制的内存访问，则会出现分段错误。但即使你没有达到这个限制，这意味着你可能仅仅通过填充堆栈就耗尽了物理内存（RAM +交换）。

这是我在回答堆栈分配如何在 Linux 中工作？：Mel Gorman 的论文了解 Linux 虚拟内存管理器。特别参见第 4.6.1 节处理页面错误，除了“区域无效，但在像堆栈这样的可扩展区域旁边”和相应的操作“扩展区域并分配页面”。另见 D.5.2扩展堆栈。

于 2014-07-20T15:17:02.347 回答
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应用软件所需的堆栈内存是从用户空间分配的。

于 2013-07-16T08:20:57.073 回答