堆栈何时增长？ OS如何知道何时增加堆栈？

Question

注：此问题与x86_64体系结构和Linux ABI有关。

启动程序时，会为堆栈分配一些空间。稍后，在程序执行期间，可以调整堆栈区域的大小（需要更多空间时），直到操作系统指定的最大值。

以简单程序为例：

int main() {
    char bytes[7 * 1024 * 1024];
}

让我们在gdb下运行它并设置断点：在main之前和在声明数组之后。

gdb> b *main
gdb> b main
gdb> r
gdb> info proc mapping // breakpoint before pushing stack
          Start Addr           End Addr       Size     Offset objfile
      0x7ffffffde000     0x7ffffffff000    0x21000        0x0 [stack]
gdb> c
gdb> info proc mapping // breakpoint after pushing stack
          Start Addr           End Addr       Size     Offset objfile
      0x7fffff8fe000     0x7ffffffff000   0x701000        0x0 [stack]

所以我们可以看到堆栈实际上已调整大小。

问题是操作系统如何知道何时需要调整堆栈大小？。一些互联网资源表示OS处理page fault exception，如果访问的地址在可能的堆栈地址范围内，则会对其进行调整大小。

但是当我逐步调试程序时，结果是，按照以下说明调整了堆栈的大小：

0x40129d <main+4>     sub    rsp, 0x700010

所以（据我所知），由于我们实际上并未访问地址，因此还没有page fault。我们只更改rsp寄存器。那么操作系统如何处理呢？还是在更改page fault exception之后有一个rsp？

Answer 1

操作系统如何处理它？还是在更改rsp之后出现页面错误异常？

您看到的“堆栈增长”不是由操作系统生成的，而是由gdb本身计算的（例如从rsp到堆栈末尾的距离。