弱弱的问: 为什么要分内核栈和用户栈?

pavin

1. 为什么要分内核栈和用户栈? 不能用一个么?
2. 为什么内核栈的大小是有限的,固定的?

谢谢!

xieweiyi

我觉得这样做逻辑清晰，两个栈各有各的用处，而且是同一时间两个栈中都是有数据的，你怎么把他们堆到一起？内核空间只有3~4G这一块地址空间，而且有一些固定的开销，然后所有的进程的内核栈都在这里面，这就决定了栈的大小不能太大；

pavin

to xieweiyi:
1. 内核栈和用户栈不可能同时使用吧?  多个处理器的不知道.
2. 我听说, 只要是32位的，内核栈就是8K；64位的，内核栈就是16K. 跟内核虚拟地址空间在3-4G没什么关系吧?

pavin

to xieweiyi:
1. 内核栈和用户栈不可能同时使用吧?  多个处理器的不知道.
2. 我听说, 只要是32位的，内核栈就是8K；64位的，内核栈就是16K. 跟内核虚拟地址空间在3-4G没什么关系吧?

biinn

为什么说 linux 稳定，两个堆栈分开是原因之一。当应用程序崩溃时不会影响到系统内核。

Post by pavin

2. 为什么内核栈的大小是有限的,固定的?
谢谢!

没研究过内核，不知道为什么。不过这也有点儿烦，比如 ndiswrapper 驱动有时会引起内核栈溢出。ndiswrapper 的开发者也解决不了这个问题。

刻苦猫

1 硬件要求必须
别忘了，内核的代码和数据实际上是对所有进程共享的，如果不为每个进程保留
对应的内核栈，内核就没法为不同的进程执行不同的代码。
2 安全
如果用户栈和内核栈共享，用户就可以修改栈内容来突破内核安全保护。

xieweiyi

to pavin:
我是说两个栈里面同时有数据，而且是有效的数据，你不能因为一个去破坏另外一个
虚拟地址空间，我只是想说内核的很有限，64位的虚拟地址空间是多大？

to 刻苦猫:
应该为每个进程保留栈，但是这个栈我觉得放在用户空间也是可以实现的，简单的说
现在的内核栈底为了节省空间，并没有存放整个task_struct而是放置了一个指针，
那么我们只要把一些必要的信息存放在内核空间，而运行时的堆栈放在用户空间，应该
也是可行的；
安全是一个不错的理由，我觉得这是关键；

biinn

Post by xieweiyi

to 刻苦猫:
应该为每个进程保留栈，但是这个栈我觉得放在用户空间也是可以实现的，

应用程序的栈本来就在用户空间，不是吗？

刻苦猫

Post by xieweiyi

应该为每个进程保留栈，但是这个栈我觉得放在用户空间也是可以实现的，简单的说
现在的内核栈底为了节省空间，并没有存放整个task_struct而是放置了一个指针，
那么我们只要把一些必要的信息存放在内核空间，而运行时的堆栈放在用户空间，应该
也是可行的；
安全是一个不错的理由，我觉得这是关键；

如果用户栈和内核栈在一块，马上下面两个非常严重的问题会出现
1 本地线程，内核要保存额外的信息来判断切换线程后使用那个线程栈，与其如此
    ，还不如直接用内核栈，因为内核栈本来与本地线程就是1，1对应的。
2 内核抢占， 内核抢占要么放弃，要么就非常沉重，因为不论抢占是否需要执行，
    内核都要切换页表，为了一句if切换整个地址空间太累了。

camelguo

纵观所有的操作系统大致可以非常单栈内核和双栈内核。单栈内核有单栈内核的好处，一个常见的嵌入式实时操作系统使用的就是单栈内核，我们公司将Linux移植到一个没有MMU的CPU上，就将Linux更改成单栈内核，这是出于对整个系统可靠性和实时性的考虑。现在它工作非常正常，当然双栈内核也有其好处。