请使劲回答一个关于UNIX/Linux自动扩展stack的问题

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有本事就出来，没本事就当鳖！

如果让我回答关于进程栈，线程栈的问题，只要问题不笼统，只要问题明确，我会一五一十地回答，正确率上九成，然而，可悲的是，问题往往他妈的都不是那么明确，因此，游戏到此结束！！艹。但是如果给我一个反问的机会，我会问提问者反问下面一个问题，记住，使出你拉屎的劲来回答：

积极论点

消极论点

如何处理stack所在地址空间区域的争议

拍脑袋的结论

Linux真实的做法

演示代码

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/types.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>

#define LARGE       70000000
#define PAGESIZE    4096

// 该函数什么都不做，仅仅为了把stack向下扩展
// 请注意用ulimit将stack大小限制去掉，这样会更容易说明问题
void call()
{
    int i;
    char a[LARGE];

    // 请相信，一定是在中间的赋值中触发segfault，因为两边的元素要么处在stack/fixmap vma，
    // 要么处在游离的，及其孤独的，被fixmap给截断了的vma中。因此下面的赋值不会引发段错误：
    // a[0] = 1;
    // a[LARGE-1] = 1;
    for (i = 0; i < LARGE; i++) {
        a[i] = 1;
    }  
}


int main(int argc, char **argv)
{
    int i;
    char *p_map, *p_base, *p_base2;

    printf("%d\ninit state\n", getpid());

    // 获取stack的大致地址，并且PAGESIZE对齐。
    p_base = (char *)&i;
    p_base2 = (char *)(((unsigned long)p_base) & ~4095);

    // 获取pagesize对齐的用来fixmap的地址，该地址起点在当前stack的下面。
    p_base2 = (char *)((unsigned long)p_base2 - (unsigned long)36*PAGESIZE);
    getchar();

    // 调用fixmap，显然，如果你仔细在getchar期间分析了/proc/xx/maps文件并且
    // 得到了上述的那些magic number，下面的mmap无论如何是会成功的！
    p_map = (char *)mmap((void*)p_base2, PAGESIZE*3, PROT_READ | PROT_WRITE, 
                        MAP_FIXED |MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
    if (p_map == MAP_FAILED) {
        printf("failed 1\n");
    } else {
        printf("before unmap fixmap around stack\n");
        getchar();
        // 成功了就释放掉它，此时的地址空间恢复成mmap之前的状况
        munmap(p_map, PAGESIZE*3);
    }  
   
    printf("after unmap fixmap around stack\n");
    getchar();

    call();

    printf("after extend stack[first]\n");
    getchar();

    // 依然调用之前的那个一模一样的mmap进行fixmap，由于调用了call，stack
    // 空间已经扩展到了这个fixmap的fixaddress，很遗憾，成功了，然而它将stack vma
    // 一刀切成了两段。不管怎样，访问还是可以进行的。
    p_map = (char *)mmap((void*)p_base2, PAGESIZE*3, PROT_READ | PROT_WRITE,
                        MAP_FIXED |MAP_PRIVATE | MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
    if (p_map == MAP_FAILED) {
        printf("failed 2\n");
    }

    printf("after second fixmap around stack at the same address\n");
    getchar();

    // 这里更狠！部分unmap了上面那个fixmap vma，留下一个空洞。
    munmap(p_map, PAGESIZE);

    printf("after unmap fixmap around stack incompletely\n");
    getchar();

    // 当空洞被touch的时候，不会引发stack extend！而是直接segfault！爆炸！
    call();

    // 永远不会到达这里！
    printf("after extend stack[second]\n");
    getchar();

    return 0;
}

针对上述代码的图解

测试方式

代码编译后的进程输出

以下是查看每一步进程maps文件的输出：

有什么用

小Tips

后话

请使劲回答一个关于UNIX/Linux自动扩展stack的问题

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原文地址：http://blog.csdn.net/dog250/article/details/46462125