为什么mm_struct->start_stack和vm_area_struct->start不指向同一个地址？

Question

据我了解Linux内核中的内存管理，有一个mm_struct结构负责每个进程中的地址空间。一个重要的内存区域是堆栈。这应该由 vm_area_struct 内存区域来标识，并且 mm_struct 本身有一个指针 mm_struct->stack_start ，它是堆栈的地址。

我遇到了下面的代码，我无法理解为什么任何内存区域起始/结束地址不等于 mm_struct->stack_start 值。任何有助于理解这一点的帮助将不胜感激。谢谢

加载编译内核模块的一些结果：

Vma 编号 14：从 0x7fff4bb68000 开始，在 0x7fff4bb8a000 结束 Vma 编号 15：从 0x7fff4bbfc000 开始，在 0x7fff4bbfe000 结束 Vma 编号 16：从 0x7fff4bbfe000 开始，在 0x7fff4bc00000 结束 代码段开始 = 0x400000，结束 = 0x400854 数据段开始 = 0x600858，结束 = 0x600a94 堆栈段开始 = 0x7fff4bb88420

可以发现堆栈段开始（0x7fff4bb88420）属于vma编号14，但我不知道地址不同。

内核模块源码：

#include <linux/init.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/sched.h>
#include <linux/mm.h>

static int pid_mem = 1;

static void print_mem(struct task_struct *task)
{
        struct mm_struct *mm;
        struct vm_area_struct *vma;
        int count = 0;
        mm = task->mm;
        printk("\nThis mm_struct has %d vmas.\n", mm->map_count);
        for (vma = mm->mmap ; vma ; vma = vma->vm_next) {
                printk ("\nVma number %d: \n", ++count);
                printk("  Starts at 0x%lx, Ends at 0x%lx\n",
                          vma->vm_start, vma->vm_end);
        }
        printk("\nCode  Segment start = 0x%lx, end = 0x%lx \n"
                 "Data  Segment start = 0x%lx, end = 0x%lx\n"
                 "Stack Segment start = 0x%lx\n",
                 mm->start_code, mm->end_code,
                 mm->start_data, mm->end_data,
                 mm->start_stack);
}

static int mm_exp_load(void){
        struct task_struct *task;
        printk("\nGot the process id to look up as %d.\n", pid_mem);
        for_each_process(task) {
                if ( task->pid == pid_mem) {
                        printk("%s[%d]\n", task->comm, task->pid);
                        print_mem(task);
                }
        }
        return 0;
}

static void mm_exp_unload(void)
{
        printk("\nPrint segment information module exiting.\n");
}

module_init(mm_exp_load);
module_exit(mm_exp_unload);
module_param(pid_mem, int, 0);

MODULE_AUTHOR ("Krishnakumar. R, rkrishnakumar@gmail.com");
MODULE_DESCRIPTION ("Print segment information");
MODULE_LICENSE("GPL");

Answer 1

看起来start_stack是初始堆栈指针地址。它是在程序执行时由内核根据可执行文件中给出的堆栈段地址计算出来的。我认为此后它根本不会更新。系统至少在一个实例中使用 start_stack：识别哪个 vma 代表“堆栈”（当提供 时/proc/<pid>/maps），因为包含该地址的 vma 保证包含（主）堆栈。

但请注意，这只是“主”（初始）线程的堆栈；多线程程序也会有其他堆栈——每个线程一个。由于它们都共享相同的地址空间，因此所有线程都将显示相同的 vmas 集，并且我认为您会发现它们也都具有相同的 start_stack 值。但只有主线程的堆栈指针才会位于主堆栈vma 内。其他线程将各自拥有自己的堆栈 vmas——这样每个线程的堆栈都可以独立增长。