为什么MAP_GROWSDOWN映射没有增长？
我试图创建MAP_GROWSDOWN映射，并期望它能够自动增长。如手册页所述：
MAP_GROWSDOWN 这个标志用于堆叠。它向内核虚拟内存系统表明，映射应该向下扩展到内存中。返回地址比在进程虚拟地址空间中实际创建的内存区域低一页。触摸映射下面的“守护”页面中的地址将导致映射由页面增长。这种增长可以重复，直到映射增长到下一个较低映射的高端的一个页面内，此时触摸“保护”页面将产生一个
SIGSEGV信号。
因此，我编写了下面的示例来测试映射的增长：
#ifndef _GNU_SOURCE
#define _GNU_SOURCE
#endif
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <inttypes.h>
#include <errno.h>
#include <sys/mman.h>
#include <stdio.h>
int main(void){
char *mapped_ptr = mmap(NULL, 4096,
PROT_READ | PROT_WRITE,
MAP_ANONYMOUS | MAP_PRIVATE | MAP_STACK | MAP_GROWSDOWN,
-1, 0);
if(mapped_ptr == MAP_FAILED){
int error_code = errno;
fprintf(stderr, "Cannot do MAP_FIXED mapping."
"Error code = %d, details = %s\n", error_code, strerror(error_code));
exit(EXIT_FAILURE);
}
volatile char *c_ptr_1 = mapped_ptr; //address returned by mmap
*c_ptr_1 = 'a'; //fine
volatile char *c_ptr_2 = mapped_ptr - 4095; //1 page below the guard
*c_ptr_2 = 'b'; //crashes with SEGV
}因此，我得到了SEGV，而不是增长映射。在这里生长是什么意思？
回答 3
Stack Overflow用户
发布于 2019-07-04 13:32:50
取代：
volatile char *c_ptr_1 = mapped_ptr - 4096; //1 page below使用
volatile char *c_ptr_1 = mapped_ptr;因为：
返回地址比在进程虚拟地址空间中实际创建的内存区域低一页。触摸映射下方的“保护”页面中的地址将导致映射增长。
请注意，我测试了该解决方案，并且它在内核4.15.0-45-泛型上正常工作。
Stack Overflow用户
发布于 2019-07-07 10:05:12
首先，您不需要MAP_GROWSDOWN，这不是主线程堆栈的工作方式。用pmap分析进程的内存映射。[叠]没有使用它，而且几乎没有什么应该使用它。手册页上说它是“用于堆栈”的东西是错误的，应该修复。
我怀疑它可能是有问题的(因为没有人使用它，所以通常没有人关心，甚至注意到它是否坏了)。
如果我将mmap 调用更改为映射超过1页，则代码对我有用。具体来说，我尝试了在裸金属(Skylake)上运行Linux5.0.1 (Arch )的4096 * 100**.** 。
/proc/PID/smaps确实显示了一个gd标志。
然后(当单步执行asm时)，maps条目实际上改变为一个较低的起始地址，但是相同的结束地址，所以当我以400 K的映射开始时，它实际上是向下增长的。这在返回地址之上提供了400 k的初始分配，当程序运行时，返回地址会增长到404 the。( _GROWSDOWN映射的大小不是增长限制之类的。)
https://bugs.centos.org/view.php?id=4767 可能是相关的；在CentOS 5.3和5.5内核版本之间发生了一些变化。和/或它与在VM (5.3)中工作，而不是在裸金属(5.5)上生长和故障有关。
我将C简化为使用ptr[-4095]等：
int main(void){
volatile char *ptr = mmap(NULL, 4096*100,
PROT_READ | PROT_WRITE,
MAP_ANONYMOUS | MAP_PRIVATE | MAP_STACK | MAP_GROWSDOWN,
-1, 0);
if(ptr == MAP_FAILED){
int error_code = errno;
fprintf(stderr, "Cannot do MAP_FIXED mapping."
"Error code = %d, details = %s\n", error_code, strerror(error_code));
exit(EXIT_FAILURE);
}
ptr[0] = 'a'; //address returned by mmap
ptr[-4095] = 'b'; // grow by 1 page
}用gcc -Og编译给出的asm是一个很好的单步。
顺便说一句，关于这面旗子已经从滑翔伞上移除的种种谣言显然是错误的。这个源代码是编译的，很明显内核也支持它，而不是默默地忽略它。(虽然我所看到的4096号而不是400kiB号的行为与被默默忽略的标志完全一致。然而，gd VmFlag仍然存在于smaps中，因此在那个阶段它不会被忽略。)
我检查了一下，在没有接近另一张地图的情况下，它还有增长的空间。所以，当GD映射只有1页时，IDK为什么没有增长。我试过几次，每次都有段错。对于更大的初始映射，它从不出错。
这两次都是使用存储到mmap返回值(映射本身的第一页)，然后是在mmap返回值下面4095字节的存储。
Stack Overflow用户
发布于 2020-07-02 18:02:09
我知道OP已经接受了其中一个答案，但不幸的是，它并没有解释为什么MAP_GROWSDOWN有时会工作。由于这个堆栈溢出问题是搜索引擎中的第一个热门问题之一，让我为其他人添加我的答案。
MAP_GROWSDOWN的文档需要更新。特别是：
这种增长可以重复，直到映射增长到下一个较低映射的高端的一个页面内，此时触摸“保护”页面将产生SIGSEGV信号。
实际上，内核不允许MAP_GROWSDOWN映射比stack_guard_gap页面离前面的映射更近。默认值是256，但可以在内核命令行中重写它。由于您的代码没有为映射指定任何所需的地址，所以内核会自动选择一个地址，但是很可能在现有映射结束后256页内结束。
编辑
此外，v5.0之前的内核拒绝访问堆栈指针下面超过64k+256字节的地址。详情请参见这个内核提交。
这个程序可以在x86上工作，即使使用的是5.0前内核：
#include <sys/mman.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#define PAGE_SIZE 4096UL
#define GAP 512 * PAGE_SIZE
static void print_maps(void)
{
FILE *f = fopen("/proc/self/maps", "r");
if (f) {
char buf[1024];
size_t sz;
while ( (sz = fread(buf, 1, sizeof buf, f)) > 0)
fwrite(buf, 1, sz, stdout);
fclose(f);
}
}
int main()
{
char *p;
void *stack_ptr;
/* Choose an address well below the default process stack. */
asm volatile ("mov %%rsp,%[sp]"
: [sp] "=g" (stack_ptr));
stack_ptr -= (intptr_t)stack_ptr & (PAGE_SIZE - 1);
stack_ptr -= GAP;
printf("Ask for a page at %p\n", stack_ptr);
p = mmap(stack_ptr, PAGE_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE,
MAP_PRIVATE | MAP_STACK | MAP_ANONYMOUS | MAP_GROWSDOWN,
-1, 0);
printf("Mapped at %p\n", p);
print_maps();
getchar();
/* One page is already mapped: stack pointer does not matter. */
*p = 'A';
printf("Set content of that page to \"%s\"\n", p);
print_maps();
getchar();
/* Expand down by one page. */
asm volatile (
"mov %%rsp,%[sp]" "\n\t"
"mov %[ptr],%%rsp" "\n\t"
"movb $'B',-1(%%rsp)" "\n\t"
"mov %[sp],%%rsp"
: [sp] "+&g" (stack_ptr)
: [ptr] "g" (p)
: "memory");
printf("Set end of guard page to \"%s\"\n", p - 1);
print_maps();
getchar();
return 0;
}https://stackoverflow.com/questions/56888725
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