使用 setrlimit() 设置堆栈大小并引发堆栈溢出/段错误

Question

在下面给出的示例中，我尝试将堆栈大小设置为 1kb。

为什么现在可以在 foo() 中在堆栈上分配大小为 8kb 的整数数组？

#include <stdio.h>
#include <sys/resource.h>

void foo(void);

int main() {
 struct rlimit lim = {1024, 1024};

 if (setrlimit(RLIMIT_STACK, &lim) == -1)
  return 1;

 foo();

 return 0;
}

void foo() {
 unsigned ints[2048];

 printf("foo: %u\n", ints[2047]=42);
}

Answer 1

该限制会立即设置，但仅在尝试分配新堆栈或尝试增加现有堆栈时进行检查。内核源代码上的 RLIMIT_STACK（或 LXR 标识符搜索）的 grep 应该告诉我们。

显然，堆栈的初始大小是文件名 + env 字符串 + arg 字符串加上在 setup_arg_pages 上分配的一些额外页面（2.6.33 中的 20 页 1,2，2.6.34 128 Kb 3）。

总结：

initial stack size = MIN(size for filename + arg strings + env strings + extra pages, MAX(size for filename + arg strings + env strings, RLIMIT_STACK))

此外

size for filename + arg strings + env strings <= MAX(ARG_MAX(32 pages), RLIMIT_STACK/4)

，带有 Ingo Molnar 的 exec-shield 补丁的内核（Fedora、Ubuntu 等）还有一个额外的 EXEC_STACK_BIAS “（多出 2MB 来覆盖随机化效果。）”，请参阅 acct_stack_growth() 对新函数 over_stack_limit() 的调用 ([Ubuntu1], [Ubuntu2]，[Ubuntu3]）。

我编辑了原始程序以显示以下

#include <stdio.h>
#include <sys/resource.h>

void foo(void);

int main(int argc, char *argv[]) {
        struct rlimit lim = {1, 1};


        if (argc > 1 && argv[1][0] == '-' && argv[1][8]=='l') {
                printf("limiting stack size\n");
                if (setrlimit(RLIMIT_STACK, &lim) == -1) {
                        printf("rlimit failed\n");
                        return 1;
                }
        }

        foo();

        return 0;
}

void foo() {
        unsigned ints[32768];

        printf("foo: %u\n", ints[2047]=42);
}

结果：

$./rl
foo: 42
$./rl -l
limiting stack size
Segmentation fault
$  

Answer 2

我认为 setrlimit 移动了“资源指针”，但在您执行程序的新副本之前不会应用新的限制。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/resource.h>

void foo(int chk) {
  unsigned ints[2048];
  ints[2047] = 42;
  printf("foo %d: %u\n", chk, ints[2047]);
}

int main(int argc, char **argv) {
  char *newarg[] = { "argv[0]", "one", "two" };
  char *newenv[] = { NULL };
  struct rlimit lim;

  newarg[0] = argv[0];
  getrlimit(RLIMIT_STACK, &lim);
  printf("lim: %d / %d\n", (int)lim.rlim_cur, (int)lim.rlim_max);
  switch (argc) {
    case 1: /* first call from command line */
      lim.rlim_cur = 65536;
      lim.rlim_max = 65536;
      if (setrlimit(RLIMIT_STACK, &lim) == -1) return EXIT_FAILURE;
      newarg[2] = NULL;
      foo(1);
      execve(argv[0], newarg, newenv);
      break;
    case 2: /* second call */
      lim.rlim_cur = 1024;
      lim.rlim_max = 1024;
      if (setrlimit(RLIMIT_STACK, &lim) == -1) return EXIT_FAILURE;
      foo(2);
      execve(argv[0], newarg, newenv);
      break;
    default: /* third call */
      foo(3);
      break;
  }
  return 0;
}

并进行测试运行：

$ ./a.out 
lim: 8388608 / -1
foo 1: 42
lim: 65536 / 65536
foo 2: 42
Killed

为什么进程在打印限制之前（以及调用 foo 之前）被终止，我不知道。