位于进程虚拟地址空间中的其他线程的堆栈在哪里？

Posted 2023-02-21

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【中文标题】位于进程虚拟地址空间中的其他线程的堆栈在哪里？【英文标题】：Where are the stacks for the other threads located in a process virtual address space? 【发布时间】：2017-12-05 03:01:41 【问题描述】：

下图显示了进程的各个部分在进程的虚拟地址空间中的布局位置（在 Linux 中）：

你可以看到只有一个堆栈部分（因为我假设这个进程只有一个线程）。

但是如果这个进程有另一个线程怎么办，第二个线程的堆栈在哪里呢？它会位于第一个堆栈的正下方吗？

【问题讨论】：

C 标签不相关，C 没有定义它们的概念。另见The Stack ***。 Qualys 设法打破了逻辑内存区域之间的分离。他们可以使用一个内存区域来覆盖另一个区域中的对象。 Linux 尤其容易受到攻击（运行gresecurity patches 的系统除外）。另请参阅 OSS-Security 邮件列表中的 More CONFIG_VMAP_STACK vulnerabilities。 【参考方案1】：

新线程的堆栈空间由父线程mmap(MAP_ANONYMOUS|MAP_STACK) 创建。因此，它们位于“内存映射段”中，正如您的图表所标记的那样。它可以在一个大的malloc() 可以去的任何地方结束。（glibc malloc(3) 使用 mmap(MAP_ANONYMOUS) 进行大分配。）

（MAP_STACK 目前是空操作，存在于某些未来架构需要特殊处理的情况下）。

您将指向新线程堆栈空间的指针传递给the clone(2) system call，它实际上创建了线程。（尝试在多线程进程中使用strace -f）。另见this blog post about creating a thread using raw Linux syscalls。

有关映射堆栈的更多详细信息，请参阅this answer on a related question。例如MAP_GROWSDOWN 不会阻止另一个 mmap() 选择线程堆栈正下方的地址，因此您不能像主线程堆栈那样依赖它来动态增长一个小堆栈（内核保留地址空间，即使它尚未映射）。

所以即使mmap(MAP_GROWSDOWN) 是为分配堆栈而设计的，it's so bad that Ulrich Drepper proposed removing it in 2.6.29。

另外，请注意您的内存映射图适用于 32 位内核。 64 位内核不必为映射内核内存保留任何用户虚拟地址空间，因此在 amd64 内核上运行的 32 位进程可以使用完整的 4GB 虚拟地址空间。（除了默认的低 64k （sysctl vm.mmap_min_addr = 65536），所以 NULL 指针取消引用实际上是错误的。并且the top page is also reserved as error codes，不是有效的指针。）