为什么对象 (ELF) 文件中没有堆栈段？

Question

我是 OS 的初学者。这个问题是我的教授提出的，让我很困惑。我希望我能在这里得到一些提示和帮助。

在我的记忆中，ELF文件可以link相互。这是 ELF 文件不能有堆栈段的原因吗？

非常感谢您的帮助！

Answer 1

这是因为stack不是需要以文件格式保存的东西，它完全是和runtime执行相关的。就像您的文件中不需要 "heap segment" 一样。

另一方面，堆栈属于一个执行线程，不是数据或函数，它没有固定大小。考虑一个递归函数：

int foo() {
    printf("Stack Overflow!\n");
    return foo();
}

每个递归在栈中都有自己的帧，没有属于foo()自身的栈，仅供其执行。

当然你可以在你的文件中保留一个堆栈段，就像一大块静态内存一样，让%rsp指针(x64)指向它。但是OS已经为你做好了，所以没有必要。

Answer 2

大多数 GNU/Linux ELF 程序确实有堆栈段，因为除了最近的体系结构外，程序头中的堆栈段用于将堆栈标记为 non-executable（这是一种形式安全强化）。

Program Headers:
  Type           Offset             VirtAddr           PhysAddr
                 FileSiz            MemSiz              Flags  Align
  PHDR           0x0000000000000040 0x0000000000400040 0x0000000000400040
                 0x00000000000001f8 0x00000000000001f8  R E    0x8
  INTERP         0x0000000000000238 0x0000000000400238 0x0000000000400238
                 0x000000000000001c 0x000000000000001c  R      0x1
      [Requesting program interpreter: /lib64/ld-linux-x86-64.so.2]
  LOAD           0x0000000000000000 0x0000000000400000 0x0000000000400000
                 0x00000000000ffd0c 0x00000000000ffd0c  R E    0x200000
  LOAD           0x0000000000100548 0x0000000000700548 0x0000000000700548
                 0x000000000000b6fc 0x0000000000015440  RW     0x200000
…
  GNU_STACK      0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000
                 0x0000000000000000 0x0000000000000000  RW     0x10
  GNU_RELRO      0x0000000000100548 0x0000000000700548 0x0000000000700548
                 0x0000000000002ab8 0x0000000000002ab8  R      0x1

在某些GNU/Linux架构（FDPIC）上，堆栈段的大小甚至被内核用来设置主线程的堆栈大小。

(有不同种类的程序段。并非所有程序段都从文件图像中加载位。)

为什么对象 (ELF) 文件中没有堆栈段？

Why is there no stack segment in an object (ELF) files?

c

operating-system

elf