操作系统进程可以共享一个CPU堆栈吗？

Question

进程可以共享一个堆栈吗？

我目前正在考虑是和否。他们分享了＃34;堆栈，但它需要在使用之前复制并保存已存在的信息，并在第一个进程再次被CPU取回时返回它。但总的来说，我可能会对寄存器感到困惑。 有人可以帮我解释一下吗？

Answer 1

进程不共享CPU堆栈。

虽然进程可以使用共享内存工具共享内存，但默认情况下进程不共享内存。操作系统试图最小化进程之间的共享量，以确保安全性。

在进程A和进程B之间共享CPU堆栈会对安全性产生不利影响，因为进程A可以查看＆＃34; junk＆＃34;由进程B留在堆栈上，反之亦然。黑客设法利用小规模的间接共享来创建一个主要的安全漏洞（您可以阅读有关Meltdown and Spectre here的更多信息）。共享CPU堆栈会产生更大的问题。

不言而喻，共享堆栈的尝试需要一定程度的进程间同步，这将导致整体性能过高。在CPU堆栈上进行独立操作的能力对于并发至关重要，即同一进程内的线程被分配单独的堆栈，即使它们已经共享分配给进程的所有内存，因此安全性不是问题。共享堆栈将有效地消除并发性，因为维护共享堆栈需要频繁的独占访问以及大量同步。

Answer 2

某些系统使用所有进程共享的中断堆栈。通常，每个处理器有一个中断堆栈。

用户堆栈（系统使用的每种处理器模式通常都有一个）对每个进程（或线程）都是唯一的。

Answer 3

寄存器和堆栈之间的区别在于后者可以在内存中的任何位置（它由适当的寄存器间接引用），而前者是固定的（只有一组体系结构可见的寄存器）。

堆栈是程序状态的一部分，就像将程序指令，数据和上下文混合在一起一样没有意义，混合两个堆栈是没有意义的。
如果程序A推送X，则它期望弹出X而不是程序B同时推送的最终值。

可以使所有程序共享相同的堆栈内存区域，但这通常会适得其反。
正如您所正确指出的那样，堆栈必须交换出来，因此，在两个程序A和B的情况下，需要两个额外的存储区：一个用于保存A的堆栈，另一个用于B的堆栈。 /> 最后，使用三个存储区而不是两个。

有些情况下需要进行交换：当共享位于固定位置时 寄存器就是这种退化形式的情况，但其他结构可以有固定的位置 一个简单的例子是page table条目，如果程序A用于生成两个进程A1和A2，大多数操作系统将copy-on-write它们。 在这种情况下，这两个过程最终会共享很多页面，甚至是少数几个页面。因为操作系统可能更容易交换进出几个不同的页面，而不是使页面表（或其中的一部分）指向两个不同的位置。

一般情况下，如果我们无法承担多个资源实例，我们需要对其进行分时 由于我们可以负担多个堆栈实例，因此我们不愿意共享它。