常见Unix操作系统的栈和堆大小分配问题

Question

在Unix操作系统中，下图的低地址和高地址之间的大小是如何选择的？我假设这与虚拟内存管理和页面分配有关。

我很好奇，因为我记得使用一个操作系统，递归函数可能会耗尽堆栈空间，而操作系统提供了增加进程堆栈空间的选项。对于堆，我理解这是 malloc 请求内存，我猜测它会在文本和数据加载后以某种方式动态增加堆大小。

参考：链接

Answer 1

在Unix操作系统中，下图的低地址和高地址之间的大小是如何选择的？

堆栈大小是进程资源限制，您可以通过运行

ulimit -s

看到。 当操作系统创建进程时，会创建一个堆栈段，其（固定）大小由限制确定。 堆栈将使用的内存页面的分配由操作系统虚拟内存子系统处理。

您显示为“堆”的区域实际上是过程数据段。 它可能会也可能不会被堆使用。 该段的大小由

brk()

系统调用控制。 假设数据段由堆分配器管理（例如通过 C 中的

malloc

和

free

），当分配器耗尽空间时，它会调用

brk()

或

sbrk()

（参见 https://man7 .org/linux/man-pages/man2/brk.2.html）来请求更多内存。 与堆栈段一样，操作系统虚拟内存系统负责分配内存页。

进程还可以使用

mmap

或

shmat

或类似的系统调用来请求或映射额外的内存段。 但这超出了这个问题的范围。

我假设这与虚拟内存管理和页面分配有关。

是的。 有点像。 见上文。

我很好奇，因为我记得使用一个操作系统，递归函数可能会耗尽堆栈空间，而操作系统提供了增加进程堆栈空间的选项。

堆栈段大小是固定的。 这其实是一件好事。 无界堆栈会导致操作系统崩溃。 任何存在递归错误的应用程序都会消耗其所有可用 RAM（无限）。

对于堆，我理解这是 malloc 请求内存，我猜测它会在文本和数据加载后以某种方式动态增加堆大小。

堆如何操作的细节是特定于编程语言/进程运行时的。 但基本上是的。 通常使用

brk

或

mmap

来完成。