Что такое «автоматическое расширение стека»?

getrlimit (2) имеет следующее определение на страницах руководства:

RLIMIT_AS Максимальный размер виртуальной памяти процесса (адресного пространства) в байтах. Это ограничение влияет на вызовы brk (2), mmap (2) и mremap (2), которые завершаются ошибкой ENOMEM при превышении этого предела. Также автоматическое расширение стека завершится неудачно (и сгенерирует SIGSEGV, который убивает процесс, если через sigaltstack (2) не было сделано доступного альтернативного стека). Поскольку значение является длинным, на машинах с 32-битной длиной это ограничение не должно превышать 2 ГиБ, или этот ресурс не ограничен.

Что подразумевается под «автоматическим расширением стека» здесь? Стек в среде Linux / UNIX растет по мере необходимости? Если да, каков точный механизм?

Да, стеки растут динамически. Стек находится в верхней части памяти, растущей вниз к куче.

--------------
| Stack      |
--------------
| Free memory|
--------------
| Heap       |
--------------
     .
     .

Куча растет вверх (всякий раз, когда вы делаете malloc), а стек увеличивается вниз, когда и когда вызываются новые функции. Куча присутствует чуть выше раздела BSS программы. Это означает, что размер вашей программы и то, как она распределяет память в куче, также влияют на максимальный размер стека для этого процесса. Обычно размер стека не ограничен (до тех пор, пока области кучи и стека не встретятся и / или не будут перезаписаны, что приведет к переполнению стека и SIGSEGV :-)

Это только для пользовательских процессов. Стек ядра всегда фиксирован (обычно 8 КБ).

Точный механизм приведен здесь, в Linux: при обработке ошибки страницы в анонимных сопоставлениях вы проверяете, является ли это «распределением, выполняемым с помощью функции« взрослый »», которое вы должны расширять как стек. Если запись области VM говорит, что вы должны, тогда вы настраиваете начальный адрес, чтобы расширить стек.

Когда происходит сбой страницы, в зависимости от адреса, он может быть обслужен (и сброшен сбой) посредством расширения стека. Такое поведение «возрастания количества ошибок» для виртуальной памяти может запрашиваться произвольными пользовательскими программами, MAP_GROWSDOWNфлаг которых передается mmapсистемному вызову.

Вы также можете возиться с этим механизмом в пользовательской программе:

#include <assert.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>

int main() {
        long page_size = sysconf(_SC_PAGE_SIZE);
        void *mem = mmap(NULL, page_size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_GROWSDOWN|MAP_ANONYMOUS|MAP_PRIVATE, -1, 0);
        if (MAP_FAILED == mem) {
                perror("failed to create growsdown mapping");
                return EXIT_FAILURE;
        }

        volatile char *tos = (char *) mem + page_size;

        int i;
        for (i = 1; i < 10 * page_size; ++i)
                tos[-i] = 42;

        fprintf(stderr, "inspect mappping for originally page-sized %p in /proc... press any key to continue...\n", mem);
        (void) getchar();

        if (munmap(mem, page_size))
                perror("failed munmap");

        return EXIT_SUCCESS;
}

Когда он предложит, вы найдете pid программы (через ps) и посмотрите, /proc/$THAT_PID/mapsкак выросла исходная область.