从Linux进程分配的堆栈内存在哪里？

Question

我们知道,当创建一个进程时,会为此进程分配一个堆栈.在linux中,堆栈的大小通常为8 Mb.我的问题是,从这个堆栈分配的位置？从用户空间还是从系统空间？

Answer 1

我希望您知道所有用户进程仅保留在用户空间中的概念.它使用系统调用来完成内核的一些工作.

堆栈内存将是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,请获取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.

在那个map文件中,你可以检查stackfor stack mapping.

Answer 2

首先，您必须了解什么是分页和缺页错误：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
• 一个程序

确切的拆分由CONFIG_VMSPLIT_.... 默认情况下：

• 在 32 位上：

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

  像这样：

  ------------------ FFFFFFFF
  Kernel
  ------------------ C0000000
  ------------------ BFFFFFFF
  
  
  Process
  
  
  ------------------ 00000000
  

• 在 64 位上：目前仅实际使用 48 位，分为两个大小相同的不相交空间。Linux 内核只是分配：

  • 底部部分流程00000000 00000000到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，并决定做什么：

• 如果它超过最大堆栈大小，则将这些页面分配给进程
• 否则，向进程发送一个 SIGSEGV，这通常会杀死它

更多信息请访问：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向内核显式请求内存块，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() 系统调用有什么作用？

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推送/弹出指令的功能是什么？

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 上的物理内存中的用户空间和内核之间是否存在显式划分？